От авторов

Проблема определения мест повреждения ВЛ высокого напряжения применительно к проектированию АСУ электрическими сетями

НАЗНАЧЕНИЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РЕГИСТРАТОРА РЕКОН-06БС

65 лет А.Н.Молькову, начальнику СРЗА НЭК Укрэнерго

О неправильной полярности фазометра в ФП500 (аналог У5053)

Задумывались ли вы над тем, сколько опыта потеряло человечество в лице каждого ушедшего от нас в мир иной индивидуума?

Жил человек. Был, например, жестянщиком, накопил немало опыта, освоил множество уникальных приемов работы (если он, конечно, был хорошим мастером), а потом взял да умер. Даже если он и передал что-то из своих познаний своему ученику, то все равно потерялось много такого, чего невозможно передать словами, что-то трудноописуемое - на уровне подсознания: память рук, чувство металла.

О, если б можно было придумать такой фантастический магнитофон, который мог бы записывать человеческий опыт на какой-либо твердый носитель, а потом позволил бы эти записи использовать другими людьми. Как далеко бы смог двинутся прогресс, сколько времени сохранили люди, не изобретая заново велосипед!

Книги и журналы, в определенном смысле, и есть "магнитофоны опыта" (того самого, поверхностного, который можно передать словами). Но в наше скоростное время Интернета и электронной почты книги и журналы - слишком инертные "магнитофоны опыта". Ниже мы приведем пример в подтверждении данного тезиса, а пока небольшое отступление на тему скорости почтовых сообщений.

Один из авторов данной рассылки перечитывал недавно цикл книг Николая Задорнова о капитане Невельском (известный путешественник и исследователь Дальнего Востока). В одном из романов Невельской в 40-е годы 19 века пишет письмо из Петербурга в Иркутск губернатору Восточной Сибири Муравьеву. Свое письмо он написал в феврале, а получил ответ в июле. Но это 19 век, никаких железных дорог, связывающих центр России с периферией еще не существовало, поэтому цикл письмо-ответ длился полгода. Правда, сюда следует включить и время оборота почты в губернаторской канцелярии.

В конце того же 19 века в Англии королевская почтовая служба гарантировала доставку письма по Англии и Ирландии в зависимости от оплаченной "пользователем" марки то ли на следующий день утром, то ли на следующий день вечером.

А теперь обещанный пример инертности современных бумажных изданий. В одном из номеров украинского журнала "Энергетика и электрификация" за 2000 год мы прочитали очень эмоциональный ответ одного из читателей (он же, кстати, один из наиболее часто печатаемых авторов, то есть со скоростью размещения на страницах журнала его ответа проблем быть не должно) на опубликованную в журнале статью. Приводится ссылка, где можно посмотреть критикуемую статью, и оказывается, что она (статья) была опубликована в данном журнале еще 11 (!) месяцев назад - цикл статья-ответ на статью чуть-чуть до года не дотянул.

Отсюда вывод: подобные журналы по нашей специальности нужны в основном для поддержания амбиций публикуемых в них авторов (журнал "Энергетика и электрификация", например, имеет статус академического, публикации в нем засчитываются при защитах диссертаций), а практическом плане, например, обмена опыта эксплуатации они мало пригодны. Тем более, что редко кто из действующего персонала возьмется за написания статьи в журнал. Нет таланта, желания, времени, текучка заедает. Пишут статьи в основном работники всяческих институтов, от практики далекие, подключая к себе соавторов из числа высоко и не очень высоко поставленных руководителей, которые уже забыли с какой стороны у отвертки ручка.

Поэтому наша рассылка - это один из первых шагов создания нашего всеобщего релейного "магнитофона опыта". Так давайте наполним этот "магнитофон" полезной информацией, пишите нам, делитесь, у каждого из нас есть какие-то именно нами самими добытые крупинки опыта и тонкости работы. Порою пустячная мелочь, придуманная вами, может намного облегчить труд ваших коллег.

Назад к Содержанию выпуска

Проблема определения мест повреждения (ОМП) ВЛ всегда являла собой благодатную почву для написания научных статей и трудов, создания множества методов и подходов, разработки фиксирующих приборов (ФП) разной степени сложности. По данному вопросу проводились совещания, семинары и занятия школ передового опыта. И это не удивительно - задача ОМП как таковая всегда была привлекательна математически с точки зрения теоретика (давала простор фантазии разработчиков методик) и злободневна с точки зрения практика (быстрое нахождение мест повреждения позволяет уменьшить время простоя оборудования и сократить связанный с этим ущерб).

В последние годы ажиотаж вокруг данной проблемы утих. Разработка ФП стала неактуальной - современные микропроцессорные устройства защит линий включают в себя функцию фиксации и осциллографирования повреждения. Математических моделей для расчета, от графических до аналитических, в век всеобщей компьютеризации перепробовано уже предостаточно [1], - изобретать велосипед никому не хочется. К тому же перед энергетикой в целом сейчас стоят проблемы скорее организационные, чем технические.

Почему же я хочу вернуться к этой, казалось бы, неактуальной теме? Сейчас настало время активной разработки и не слишком активного внедрения автоматизированных систем управления электрическими сетями (АСУ ЭС) и автоматизированных рабочих мест (АРМ) инженеров различных служб. Если просмотреть только журнал "Энергетика и электрификация" за 2000 г., можно найти несколько статей, посвященных вопросам создания подобных комплексов. Например, в [2] справедливо отмечено, что для построения АСУ ЭС необходимо тщательно изучить структуру и иерархию связей на объекте управления (от себя я добавил бы, что их не только стоит тщательно изучить, но и вдумчиво пересмотреть). А в [3] описано уже разработанное и внедренное на некоторых предприятиях АРМ инженера службы линий. На мой взгляд, очень интересна [4] разработанная Российским АО НИИ ПТ АСУ технологическими процессами на основе программно-технического комплекса "Венец".

В связи с этим следует отметить, что проблема ОМП не так проста, как кажется на первый взгляд, и в плане построения АСУ ЭС она не должна упрощаться до отдельной математической задачи, ее следует решать на верхнем уровне оперативного управления в комплексе с базами данных АРМ инженера службы РЗА и АРМ инженера службы линий, что не учтено в [3]. Более того, выскажу кощунственную для большинства теоретиков ОМП мысль: в определенных условиях точность расчета большого значения не имеет и на первый план выходят статистика и анализ.

Мой опыт проведения расчетов, а со временем - создания и поддержки собственной программы для ОМП показывает, что кроме математических методов, которых в своей программе я также перепробовал немало, при расчетах следует учитывать и статистические данные найденных повреждений по каждой конкретной линии. Показания ФП и осциллографов, поступающие к дежурному диспетчеру энергосистемы для проведения ОМП, по причинам объективным (погрешности приборов, трансформаторов тока и напряжения, постоянно меняющийся в условиях низкой генерации режим первичной сети) и субъективным (неправильная наладка ФП, ошибки персонала при снятии, интерпретации и передаче информации на вышестоящий уровень оперативного управления), могут искажать реальную картину повреждения. И эти искажения нельзя будет скомпенсировать никакой самой совершенной математической моделью.

С другой стороны, если обратить внимание на статистику повреждений ВЛ, то обнаружится следующая закономерность - по крайней мере в половине случаев повреждения линий происходят на одних и тех же участках: где-то ВЛ проходят через леса и лесопосадки, и в подобных местах деревья врастают в габариты линии; где-то ВЛ пересекают дороги, реки, овраги, другие линии; где-то проходят через промышленные зоны с работающими там крупными механизмами; где-то пересекают свалки, на которых часто горит мусор, и т.д. Есть много причин, приводящих к повреждениям линий на определенных участках (информацию о таких особенных участках линии иногда даже не требуется отдельно собирать, потому что большая часть из них перечислена в паспорте любой линии в разделах описания просек, переходов и пересечений [3], - большая часть, но не вся, например, свалки и заросли камыша, где часты низовые пожары, в паспортах линий не учтены).

Кроме того существует еще сезонный фактор, конечно, не столь влияющий на повреждаемость ВЛ: деревья чаще всего врастают в габариты линии весной, в период активного роста, а низовые пожары - происходят в конце лета, когда высыхает трава и камыш, и т.д.

В подтверждение своих тезисов приведу несколько примеров из протокола программы для ОМП, применяемой в Донбасской ЭС, по наиболее часто повреждаемым линиям за период с января по октябрь 2000 г.:

- ВЛ 330 кВ Кураховская ТЭС - Запорожская №1 - ОМП производилось 5 раз - в 3 случаях место повреждение пришлось на те же участки ВЛ, где по данным за период с 1995 по 1999 гг. повреждения уже происходили;

- ВЛ 330 кВ Кураховская ТЭС - Запорожская №2 - ОМП производилось 4 раза - в 3 случаях место повреждение пришлось на те же участки;

- ВЛ 330 кВ Кураховская ТЭС - Ивановка - ОМП производилось 3 раза - во всех случаях место повреждение пришлось на те же участки.

Здесь не имеется в виду, что линии повреждались на одних и тех же опорах или в тех же пролетах, хотя в одном из совпавших случаев по ВЛ 330 кВ Кураховская ТЭС - Запорожская №2 так и произошло. При анализе расчета дополнительная информация по предыдущим повреждениям на рассматриваемом участке и данные о работе устройств РЗА позволят уточнить показания фиксирующих приборов, если нужно, скорректировать их и этим скомпенсировать те субъективные и объективные погрешности расчета, о которых говорилось выше. Вступает в действие метод экспертных оценок, который следовало бы формализовать в виде определенного алгоритма и создать экспертную систему для ОМП и для анализа повреждения в целом. Но последнее выходит за рамки данной статьи.

Статистика повреждений ВЛ, необходимая для такого анализа, и сейчас в той или иной форме накапливается в службах линий и РЗА энергосистем, но применяется она не столько для анализа последующих повреждений, сколько для составления отчетности. В настоящих условиях инженер службы линий не имеет возможности сопоставить, какие показания ФП соответствует тому или иному повреждению, инженер службы РЗА, в свою очередь, имеет информацию по ФП и осциллографам, но не имеет полных данных о повреждении, чтобы провести достоверную проверку показаний, а дежурный диспетчер, оперативно производящий ОМП, если и имеет какие-либо данные, то неполные и перекрученные.

АСУ ЭС должны помочь привести всю необходимую для анализа информацию к одному знаменателю.

Процесс накопления данных о повреждениях даже внутри энергосистемы - это огромный труд, что уже говорить о межсистемных и тем более межгосударственных линиях, по которым получить информацию о результатах обхода ВЛ на участках линии, принадлежащих соседям, порою просто невозможно. В лучшем случае на настойчивые обращения вам могут сообщить на каком километре от начала линии было найдено повреждение, а какая была причина, на какой опоре или в каком пролете повреждалась ВЛ, остается только догадываться.

Поэтому мне кажется целесообразным в соответствующие инструкции по ОМП (например, [5] и ей аналогичные на местах) внести изменения, предписывающие дежурным диспетчерам ЭС в полном объеме информировать о результатах обхода ВЛ все заинтересованные системы. Это должно помочь сбору данных для последующего использования, и тогда количество накопленной информации обязательно перерастет в качество производимых расчетов.

Выводы

1. Задачу ОМП при построении АСУ ЭС следует решать в комплексе с базами данных АРМ инженера службы РЗА и АРМ инженера службы линий. Следует накапливать и обрабатывать информацию о найденных повреждениях с целью применения ее для последующих расчетов.

2. О результатах обхода межсистемных линий целесообразно в полном объеме информировать все системы, по чьим территориям проходят линии, вне зависимости от нахождения места повреждения.

3. Предлагается общими усилиями разработать экспертную систему для ОМП, в которой кроме традиционных математических расчетов и анализов достоверности показаний фиксирующих приборов будут анализироваться статистика предыдущих повреждений ВЛ и особенности ее прохождения по рельефу местности.

4. В развитие темы автор предполагает в ближайшее время вынести на суд специалистов первые предложения по алгоритмизации процесса экспертной оценки ОМП.

Список литературы

1. Информационное письмо №1-93 "О программах ОМП ВЛ 110-750 кВ с использованием персональных ЭВМ" // СПО ОРГРЭС, М., 1994 г.

2. Интегрированная АСУ электрическими сетями: основные требования и принципы построения / М.К.Головатюк, В.П.Ключко // Энергетика и электрификация. - 2000. - №3. - С. 24-27.

3. Автоматизированное рабочее место инженера службы линий / А.А.Потребич, В.И.Ткачев, Г.Г.Юдин, С.В.Лысик, Л.Н.Руфова // Энергетика и электрификация. - 2000. - №4. - С. 24-27.

4. Современные автоматизированные системы управления энергообъектами / А.В.Богданов, И.А.Ветров, Т.Г.Горелик, М.А.Гусева, А.А.Касаточкин, И.Е.Кумец, С.В.Лобанов, А.Г.Попов, В.Г.Филатов // Сборник научных трудов НИИПТ: Автоматизированные системы управления технологическими процессами крупных подстанций, электропередач и вставок постоянного тока. С.-П.: Энергоатомиздат, 1999.

5. Инструкция по определению мест повреждения при КЗ на линиях, находящихся в оперативном управлении диспетчера НЭК "Укрэнерго" ОД-26, утвержденная главным диспетчером НЭК "Укрэнерго" 16.06.2000 г.

А.Б.Черных, СРЗА Донбасской ЭС

          1. Назначение программно-аппаратного комплекса
       Пpогpаммно-аппаpатный  комплекс  "РЕКОН-06БС" пpедназначен  для
pегистpации инфоpмации  об аваpийных пpоцессах в энеpгетических систе-
мах, автоматической обработки ее и формирования файла экспресс-информа-
ции, предоставления его оперативному персоналу на месте установки, пере-
дачи его и данных аварийного процесса на верхний информационный уровень
c последующей автоматизиpованной обpаботкой с целью изучения особеннос-
тей аваpийного pежима, а также визуализации и документиpования аваpийных
пpоцессов в виде реконограмм на бумаге.
       Комплекс состоит из  аппаpатной части -  pегистpатоpа аваpийных
пpоцессов и пpогpаммного обеспечения для автоматизиpованной  обpаботки
инфоpмации, котоpое  пpедназначено для  pаботы в  сpеде  WINDOWS  пеpсо-
нальных компьютеpов IBM PC AT 386DX и выше или совместимых с ними.

            2. Технические характеристики регистратора
       Регистpатоp аваpийных пpоцессов пpедназначен для автоматической
pегистpации в цифpовой фоpме на гибком магнитном диске или в оперативной
памяти, автоматической обработки и передачи мгновенных значений токов и
напpяжений аналоговых сигналов и дискретных цепей РЗА и ПА пpи автомати-
ческой идентификации аваpийного pежима. Регистратор  автоматически обра-
батывает  аварийную  информацию и предоставляет файл экспресс-информации
оперативному  персоналу непосредственно на месте эксплуатации и передает
его на верхние уровни использования.
       Регистpатоp пpедставляет собой законченный моноблочный  пpибоp с
встроенным знакосинтезирующим жидкокристаллическим дисплеем и клавиатур-
ным пультом.
В  качестве узла согласования входных цепей универсальных аналоговых кана-
лов pегистpатоpа и регистрируемых сигналов тока используется магазин шун-
тов.
       2.1. Пуск регистратора осуществляется:
       2.1.1. По снижению линейных напряжений сети ниже уровня уставки
             (100...1В) и превышению назначенными фазными токами уставки
             (1...100% динамического диапазона);
       2.1.2. По превышению линейным напряжением сети уставки (1,0-1,5Uн);
       2.1.3. По превышению напряжением обратной последовательности сети
              уставки (1...100В);
       2.1.4. По пpевышению напряжением нулевой последовательности сети ус-
              тавки  (1...100В);
       2.1.5. По превышению/снижению сигналами на входах двух назначенных
              универсальных аналоговых каналов уставки (1...100 % динами-
              ческого диапазона);
       2.1.6. По превышению/снижению обратной последовательностью входных
              сигналов любых трех назначенных универсальных аналоговых ка-
              налов уставки (1...100 % динамического диапазона);
       2.1.7. По превышению/снижению частотой сигналов напряжений трехфаз-
              ной сети уставки (40...80 Гц );
       2.1.8. По  изменению состояния любого назначенного дискретного сиг-
              нала с возможностью выбора определенного направления измене-
              ния.
       2.1.9. По оперативному воздействию: на клавиши пульта регистратора,
              по локальной или глобальной сети.
       2.1.10.Пусковые факторы могут образовывать логические функции "И",
              "ИЛИ". Любой из пусковых факторов может быть запрещен.
       2.2. Частота pегистpации мгновенных значений  сигналов  аваpий-
            ного пpоцесса .... 1200 Гц , ( может назначатся в диапазоне
            от 900 до 3000 Гц );
       2.3. Количество регистpируемых аналоговых сигналов цепей обслу-
            живаемой сети, по видам, шт.:
          - напpяжения   ( пеpеменный ток ) ....................... 4;
          - унивеpсальных (100 mV, постоянный или пеpеменный ток):
            в минимальной версии регистратора .................... 12,
            в номинальной версии ................................. 20.
       2.4. Входной ток каналов pегистpации напpяжения, mA не более
                                                  ................. 4.
       2.5. Входной ток унивеpсальных аналоговых каналов, mA не более
                                                  ................. 1.
       2.6. Количество регистрируемых дискpетных  сигналов о сpабатыва-
            нии коммутационной аппаpатуpы и устpойств РЗА , шт:
            в минимальной версии регистратора ....................  48,
            в номинальной версии  ................................  96.
       2.7. Вид входных сигналов дискpетных каналов  -  сухой контакт
            =24 В, 10 mA (от внутреннего или внешнего источника) или
            =220 В, 10 mA (от внешнего источника с установкой вне ре-
            гистратора Rдоб.=18кОм), возможна раздельная подпитка групп
            по 16 каналов от разных источников питания.
       2.8. Время отстройки от кратковременных пусков по аналоговым ка-
            налам назначается из  диапазона, мс ..............  20-100.
       2.9. Два режима регистрации аварийного процесса:
            - с фиксированным временем регистрации - "Режим 1;
            - с временем регистрации, пропорциональным времени наличия
              сигналов идентификации аварийного процесса - "Режим 2.
       2.10.Длительность регистрируемого аварийного процесса, секунд:
            - пpедаваpийного процесса ........................... 0.25;
            - послеаваpийного процесса ........................... 0.5;
            - аварийного процесса, не более  ....................... 9;
            - ожидаемое время адаптивного пуска назначается из диапазо-
              на  .................. 1-8.
       2.11. Суммарное время зарегистрированных процессов при частоте
             дискретизации 1200Гц, не менее, секунд:
            - на стандартном магнитном диске (3 дюйма) .......... 90;
            - на диске повышенной плотности (ZIP, МО)... от 5400 до 12000;
            - в энергонезависимой (FLASH) памяти ................ 90;
             При любых стечениях обстоятельств, без вмешательства персо-
             нала и отсутствии связи по сети, регистратор сохранит не ме-
             нее 20-ти последних аварийных событий при использовании стан-
             дартного магнитного диска. При использовании диска повышенной
             плотности количество сохраненных аварийных событий практичес-
             ки не ограниченно.
       2.12. Регистрация частоты напряжения трехфазной системы:
             - в файлах данных аварийных процессов с периодичностью 10 мс;
             - в течении суток с настраиваемой периодичностью съема -
              1...100 с;
       2.13. Регистрация действующего напряжения трехфазной системы в те-
             чении суток с настраиваемой периодичностью съема (1...100 с);
       2.14. Автоматическая обработка аварийной информации с формированием
             файла экспресс-информации и предоставлением сообщения на
             встроенном дисплее о :
            - наименовании объекта ;
            - дате и времени процесса ;
            - факторе пуска ;
            - частоте и параметрах на предыстории: F, Ua, Ub, Uc, Uo, U2;
            - поврежденной линии (общее число линий до 6);
            - виде повреждения, поврежденных фазах;
            - значениях частоты, напряжения и токов поврежденной линии
              во время повреждения: F,Ua,Ub,Uc,Uo,U2,Ia,Ib,Ic,Io,I2;
            - значении мощностей на предыстории и в момент аварии: P, Q,
              cosV;
            - расстоянии до места повреждения на линиях с числом участков
              разных удельных сопротивлений до 10;
            - состоянии высоковольтных выключателей;
            - хронологическую таблицу изменений сигналов дискр. каналов.
       2.15. Автоматическая передача файла экспресс-информации по локаль-
             ной и глобальной сетям.
       2.16. Поддержка связи через встроенный модем по телефонной сети
             с верхним уровнем использования информации ( глобальная
             информационная сеть ). Вид протокола - ZModem. В автомати-
             ческом режиме поддерживает диалог с программами Telex;
       2.17. Регистратор, оснащенный модемом телефонной связи, выполняет
             функции сервера для регистраторов своей локальной сети,при
             сеансах связи последних в глобальной сети ( удаленная связь
             по телефонной паре ), обслуживаются регистраторы "Рекон-06"
             и "Рекон-05БС" ;
       2.18. Автоматическая передача накопленной регистратором  информа-
             ции на ПЭВМ или серверный регистратор по локальной сети "РЕ-
             КОН" на расстояние до  1500 м  или  по интерфейсу RS232 на
             расстояние до 15 м.
       2.19. Выполнение при дистанционном управлении по глобальной или
             локальной сети или интерфейсу RS232 следующих функций :
                  - автоматической синхpонизации внутpенних часов;
                  - сброса регистратора;
                  - настройки даты/времени;
                  - настройки режима регистрации;
                  - настройки уставок пуска;
                  - пуска регистрации;
                  - квитирования пусков;
                  - получения информации о текущем содержимом ГМД;
                  - форматирования ГМД;
                  - приема/передачи файлов данных и экспресс-информации
                    с ГМД и из ОЗУ;
       2.20. Передачи по сетям и по RS232 текущего состояния регистра-
             тора, включая сообщения о неисправностях.
       2.21. Питание pегистpатоpа:
           - источник постоянного тока 220 В +- 30% ;
           - источник постоянного тока 110 В +- 30% ;
           - источник переменного тока 220 В +- 30% , 40-60 Гц ;
           - потpебляемая  мощность  25...40 Вт ( зависит от количества
             включенных внешних датчиков дискpетных сигналов ).
       2.22. Регистратор сохраняет работоспособность в течении 10 мин.
             после исчезновения опертока.
       2.23. Синхpонизация внутpенних часов по сети или  по интерфейсу
             RS232 от ПЭВМ.
       2.24. Сопротивление изоляции цепей питания, аналоговых каналов,
             сигнализации, не менее, МОм .......................... 20.
       2.25. Сопротивление изоляции цепей дискретных каналов, не менее,
             МОм .................................................. 20.
       2.26. Исполнение  pегистpатоpа - УХЛ 4.2  по  ГОСТ 15150-69, для
             диапазона pабочих темпеpатуp ................. 5...40 ЦЕЛ.
       2.27. Габариты регистратора, мм ...........г*ш*в  - 475х480х200.
       2.28. Масса регистратора не более, кг ...................... 20.


       Контактный телефон  062-3358321.
       340100, г. Донецк, пр. Театральный, 23, НПП "РЕКОН".
       Факс: 8-062-3358321,телефоны: 8-062-3358321, 3343036.

Б.Ю.Иванилов, директор НПП "РЕКОН"

Назад к Содержанию выпуска

11 мая 2001 г. исполнилось 65 лет начальнику СРЗА Государственного предприятия НЭК Укрэнерго Андрею Николаевичу Молькову.

Долгих лет жизни Вам, Андрей Николаевич, здоровья, пусть всегда свершаются Ваши начинания, а удача и успех станут словами, точно описывающими результаты Вашего труда.

Назад к Содержанию выпуска

В некоторых блоках ФП 500 испытательных блоков (аналог У5053) фазометр подключен с обратной полярностью. Это может приводить к неправильной настройке направленных защит.

Для предотвращения ошибок при техобслуживании защит рекомендуется предварительно проверить правильность подключения фазометра.

Для этого:
- подать на ВАФ-85 опорное напряжение с выхода ФП500; в режиме 2-х фазного КЗ "АВ", 3-я фаза подана, UАВ = 100 В;
- на закоротку подать ток IАВ = 1 (5) А;
- клещами ВАФ-85 замерить угол тока IАВ, "звездочка" ВАФ-85 должна быть обращена в сторону клеммы "А".

При правильном подключении показания фазометра стенда и ВАФ-85 должны совпадать - при установке на стенде угла от 0 до 180 град. ВАФ должен показывать такие же углы, как и фазометр, индуктивные по характеру.

В.Н.Романчук, СРЗА Донбасской ЭС