книги / Микропроцессорная система релейной защиты энергоблоков

Рис. 4.15. Алгоритм зашиты от внешних однофазных КЗ на стороне ВН энергоблока

Рис. 4.16. Укрупненная структура алгоритма функционирования СИМ

Прерывания работы ЦП ЗМ происходят также при ошибках в передаче информации из КМО, ДЧ, которые выявляются с по­ мощью дополнительных битов паритета. Кроме того прерывания могут быть вызваны сбоями и отказами аппаратуры упомянутых устройств, а также блока программируемых таймеров, ОЗУ, пуль­ та ЗМ.

При всех таких прерываниях управление получает подпрограм­ ма обработки, назовем ее супервизором аварийных прерываний (САП). В его функции входит идентификация устройства, вызвав­ шего прерывание, фиксирование факта прерывания в специальном

массиве. Этот массив счетчиков прерывания идентифицирует состоя­ ние каждого из устройств. микроЭВМ.

Когда факт прерывания зафиксирован, происходит возврат в прерванную программу. Он производится в точку прерывания на естественное продолжение программы или на специально выделен­ ные стартовые точки, если после данного прерывания невозможно естественное продолжение алгоритма.

Накапливаемая САП информация о возникающих аварийных прерываниях периодически анализируется для того, чтобы разли­ чить устройства, отказавшие и имеющие сбои. Это возможно, так как все программы защит и фоновая — циклические, и поэтому ко всем устройствам происходит обращение с частотой не ниже заранее известной. Отказавшее устройство при каждом обращении к нему вызовет прерывание, которое зафиксирует САП. При ана­ лизе значение счетчика прерываний данного устройства сравнива­ ется с заранее рассчитанной, предельной для него величиной.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Совершенствование и развитие РЗ трансформаторов, турбогене­ раторов, энергоблоков связано, во-первых, с поиском новых мето­ дов диагностики повреждений отдельных узлов на начальном эта­ пе их развития; во-вторых, с совершенствованием существующих методов и устройств РЗ посредством улучшения основных свойств— чувствительности, быстродействия, устойчивости; в-третьих, с пе­ реходом от РЗ отдельных элементов энергосистемы к РЗ электро­ энергетических комплексов.

В настоящее время ранняя диагностика повреждений выполня­ ется при периодических профилактических испытаниях с выводом оборудования из работы. Основное направление развития ранней диагностики повреждений оборудования блоков — разработка и внедрение методов диагностики без вывода объекта защиты из ра­ боты. Например, известные методы диагностики состояния транс­ форматоров и высоковольтных вводов под нагрузкой и напряже­ нием намного эффективнее используемых при периодических испы­ таниях с выводом трансформаторов из действия. Автоматизация таких методов РЗ позволит создать систему непрерывного контро­ ля технического состояния основного оборудования.

Современная элементная база — аналоговые ИМС и МП — по­ зволяет создавать высокопроизводительные, гибкие, с высокой сте­ пенью управляемости СРЗ, что открывает широкие возможности улучшения ее основных свойств. Сейчас микропроцессорная тех­ ника в РЗ находится на стадии исследований. В опытной эксплуата­ ции находятся образцы микропроцессорных защит, реализующих, как правило, с помощью одной — двух мини- и микроЭВМ отдель­ ные РЗ. Методы обработки информации, используемые в програм­ мируемых реле, те же, что и в аналоговых СРЗ: непрерывное измерение и вычисление интегральных или экстремальных пара­ метров токов и напряжений защищаемого объекта, логико-арифме­ тическая обработка их, позволяющая однозначно идентифицировать состояние объекта в пространстве контролируемых параметров. Об­ ласти состояний объекта в большинстве случаев односвязные.

В известных СРЗ на электромеханических реле и на аналого­ вых средствах реализован принцип параллельной, распределенной обработки информации о состоянии объекта. В известных микро­ процессорных защитах один процессор или микроЭВМ осуществляет функции нескольких защит, выполняя последовательную обработку данных. В известной степени микроЭВМ в этом случае — общая

измерительная часть нескольких защит. Такое решение снижает надежность системы защиты, хотя и повышает использование микроЭВМ. Основные тенденции развития микропроцессорной тех­ ники — создание однокристальных ЭВМ, повышение быстродействия и объема памяти, снижение их стоимости — позволяют предполо­ жить, что в системах МПРЗ будет получать все большее разви­ тие, с одной стороны, распараллеливание и специализация обра­ ботки информации, а с другой — использование многофункциональ­ ных аппаратных и программных средств. Выбор той или иной кон­ цепции при создании системы будет определяться в конечном сче­ те экономической эффективностью.

Основные функции РЗ энергоблоков на ближайшую перспекти­ ву достаточно стабильны. Однако переход на микропроцессорную элементную базу приведет к резкому повышению качества СРЗ: существенно улучшится ее управляемость, появится возможность автоматизировать контроль и диагностику состояния системы и ее элементов, расширятся функции документирования и отображения, станут более совершенными средства связи с персоналом и АСУ энергоблока, станции.

Существующие системы РЗ традиционно ориентированы на функ­ ционирование в условиях относительно стабильной частоты в энер­ госистеме. В связи с перспективой широкого использования газо­ турбинных (ГТЭ) и парогазовых энергоблоков (ПГЭ), работающих с изменяющейся частотой, возникла проблема создания нового класса всечастотных СРЗ, обеспечивающих надежную защиту основ­ ного электрооборудования при изменении частоты переменного тока от нуля до 50 Гц и более. Единственной приемлемой альтернати­ вой является использование МПРЗ ГТЭ и ПГЭ, которые могут эффективно функционировать в широком диапазоне основной часто­ ты переменного тока. В настоящее время выполнен проект МПРЗ для ГТЭ, в котором использован опыт создания СРЗ, описанный в этой монографии.

1.Основные положения Энергетической программы СССР на длительную перспек­ тиву. М., 1984.

2.Теория автоматического управления/Под ред. А. В. Нетушила. 2-е изд., перераб. и доп. М., 1976.

3.Дуэль М. А. Автоматизированные системы управления энергоблоками с исполь­ зованием средств вычислительной техники. М., 1983.

4.Федосеев А. М. Релейная защита электроэнергетических систем. Релейная за­ щита сетей. М., 1984.

5.Шнеерсон Э. Н. Полупроводниковые реле сопротивления. М., 1975.

6.Дмитренко А. М. Дифференциальная защита трансформаторов и автотранс­ форматоров//Электричество. 1975. № 2.

7.Ванин В. К., Павлов Г. М. Релейная защита на элементах вычислительной техники. Л., 1983.

8.Темкина Р. В. Измерительные органы релейной защиты на интегральных мик­ росхемах. М., 1985.

9.Линт Г. 3. Релейная защита на унифицированных полупроводниковых эле­ ментах. М., 1977.

10.Ульяницкий Е. М. Микропроцессорные системы защиты* электроэнергетических объектов//Микропроцессорные системы управления на железнодорожном транс­ порте: Труды. Межвузовский тематический сборник. Ростов н/Д, 1982. Вып. 168.

11.Гельфанд Я. С., Зисман Л. С. Применение ЦВМ в качестве общедистанцион­ ных устройств сетевой автоматики//Экспресс-информация. Эксплуатация обо­ рудования энергетических систем. М., 1975. № 27 (238).

12.Александров И. Н., Герасимов В. В., Григорович Е. И. и др. Защита син­ хронного генератора на основе мйкроЭВМ//Электрические станции. 1982. № 12.

13.Морозкин В. П., Федосеев А. М„ Барабанов Ю. А., Новелла В. Н. Реализа­ ция программных защит на микропроцессорной элементной базе//Электроника. 1985. № 8.

14.Назаренко В. М., Рогоза В. В., Стогний Б. С., Холодецко /О. И. Принципы

15.Ефимов Е. С., Козлов В. Н., Лямец Ю. Я-, Шевцов В. М. Специализирован­ ная микропроцессорная система выполнения функций релейной защиты//Электротехнические устройства и системы на основе микропроцессоров и микроЭВМ. Чебоксары, 1985.

16.Успенский М. И., Манов Н. А., Лолуботко В. А. и др. Микропроцессорные защиты оборудования электроэнергетических систем. Сыктывкар, 1986.

17.Совалов С. А. Режимы Единой энергосистемы. М., 1983.

18.Вавин В. Н. Релейная защита блоков турбогенератор — трансформатор. М., 1982.

19. Эксплуатация турбогенераторов с непосредственным охлажденнем/Под ред.

Л.С. Линдорфа, Л. Г. Мамнконянца. М., 1972.

20.Синхронные генераторы: Международная конференция по большим электриче­ ским системам высокого напряжения (СИГРЭ-76)/Сост. И. А. Глебов, Л. Г. Мамиконянц. М., 1978.

22.Правила устройства электроустановок/Минэнерго СССР. 6-е изд., перераб. и доп. М., 1986.

23.Паутин Н. В., Сидоров А. А. Исследование характеристик энергосистем//Электрические станции. 1961. № 4.

24.Беркович М. А., Комаров А. Н., Семенов В. А. Основы автоматики энерго­ систем. М., 1981.

25.Костенко М. П., Казовский Е. Н., Мамиконянц Л. Г. и др. Вопросы высокого использования материалов в современных крупных турбогенераторах и аномаль­ ные режимы//Теоретические и экспериментальные исследования турбо- и гидро­ генераторов большой мощности. Л., 1968.

26.Синхронные генераторы: Международная конференция по большим системам/ Сост. И. А. Глебов, Л. Г. Мамиконянц. М., 1970.

27.Тер-Газарян Г. И. Несимметричные режимы синхронных машин. М., 1969.

28.Хуторецкий Г И., Хазан А. И. Кратковременные несимметричные режимы

турбогенераторов без демпферных обмоток на роторе//Электротехника. 1964.

№ 9 .

29.Надель А. А. Исследование и разработка органов с зависимой выдержкой времени для зашит мощных генераторов от перегрузок: Автореф. дне. канд.

техн. наук. Новочеркасск, 1972.

30.Казовский Е. Я., Данилевич Я. Б., Катарский Э. Г., Рубисов Г В., Аномаль­ ные режимы работы крупных синхронных машин. Л., 1969.

31.Сборник директивных материалов по эксплуатации энергосистем (электротех­ ническая часть)/Минэнерго СССР. 2-е изд., перераб. к доп. М., 1981.

32.Дроздов А. Д. Электрические цепи с ферромагнитными сердечниками в релей­ ной защите. М., 1965.

33.Подгорный Э. В., Ульяницкий Е. М. Сравнение принципов отстройки диффе­ ренциальных реле от токов включения силовых трансформаторов//Электричество. 1969. № 10.

34.Хазан С. Я. Турбогенераторы. Повреждения и ремонт. 2-е изд., перераб. и доп. М„ 1971.

35.Гаген А. Ф., Комиссаров Г А., Нечуткое Г А. Защита трансформаторов от витковых замыканий//Электричество. 1974. № 2.

36.Лысенко Е. В. Функциональные элементы релейных устройств на интеграль­ ных микросхемах. М., 1983.

37.Шнеерсон Э. М. Динамика сложных измерительных органов релейной защи­ ты. М., 1981.

38.А. с. № 686130 (СССР). Способ защиты обмотки ротора синхронного генератора от перегрузки током/В. И. Новаш, Е. И. Шевцов, Ф. А. Ромашок//Б. И. 1981. № 133.

39.Подгорный Э. В., Хлебников С. Д. Моделирование и расчеты переходных ре-

.жимов в цепях релейной защиты. М., 1974.

40.Афанасьев В. В., Адоньев Н. М., Жалалис Л. В. Трансформаторы тока. Л., 1980.

41.Ульяницкий Е. М. Дифференциальная защита: теория и практика проектирования//Исследование систем электроснабжения электроподвижного состава и автоматики электрических железных дорог: Труды. Межвузовский тематический сборник. Ростов н/Д, 1979.

42.Управление качеством продукции: Справочник. М., 1985.

43.Зейлидзон Е. Д., Смирнов Э. Я., Федосеев A. Af. Основные свойства релей-

ной защиты от коротких замыканий электроэнергетических систем//Электричество. 1975. № 4.

44.Михайлов В. В., Кириевский Е. В., Ульяницкий Е. М. и др. Микропроцессор­ ные гибкие системы релейной защиты. М., 1988.

45.Дружинин Г В. Методы оценки и прогнозирования качества. М., 1982.

46.Зейлидзон Е. Д. О характере развития особо тяжелых системных аварий//

Доклады на 111 Всесоюзном научно-техническом совещании по устойчивости

и надежности энергосистем СССР. Л., 1973.

47.Дшхунян В. Я., Борщенко Ю. И., Отрохов Ю. Л., Шишарин С. А. Одно­

платные микроЭВМ ряда «Электроника МС 1201 ^/Микропроцессорные средства

и системы. 1985. № 2.

48.Лопатин В. С., Пархоменко П. И., Токмаков В. И. МикроЭВМ «Электроника МС 1211», «Электроника МС 1212»//Там же.

49.Крылов Е. И. Однокристальные микроЭВМ серий К1814, К1820, К1816//Там же.

50.Диденко К. И. Микропроцессорный комплекс технических средств (МикроДАТ) для АСУТП. Состояние и перспективы развития//Приборы и системы управле­ ния. 1986. № 2.

51.Алимов Ю. Н., Бочкарев В. Н., Шевцов В. М. Проблема создания компью­ терных систем РЗА//Программируемые устройства релейной защиты и автомати­ ки энергосистемы: Тезисы докладов Республиканского научно-технического се­ минара. Рига, 1986.

52.Ковалев В. Д., Хансуваров А. К-, Шевченко А. Т. Микропроцессорная систе­ ма противоаварийного управления повышенной надежности//Микропроцессорные средства и системы. 1984. № 4.

53.Луганский Я. Н. Применение микроЭВМ в электроэнергетике//Электронная промышленность. 1979. № 6.

54.Лугинский Я. Н., Семенов В. А. Релейная защита на микроЭВМ за рубежом// Энергохозяйство за рубежом. 1982. № 6.

55.Вейцман К. Распределенные системы мини- и микроЭВМ: Пер. с англ. яз. М., 1982.

56.Игнатущенко В. В. Организация структур управляющих многопроцессорных вычислительных систем. М., 1984.

57.Прангишвили И. В. Микропроцессоры и локальные сети микроЭВМ в распре­ деленных системах управления. М., 1985.

58.Барский А. Б. Минимизация числа вычислителей при реализации вычислитель­ ного процесса в заданное время//Известия АН СССР. Техническая киберне­

тика. 1968. № 6.

59.Барский А. Б. Две задачи оптимизации использования однородных вычисли­ тельных систем//Там же. 1971. № 4.

60.Корячко В. П. Эффективная организация системы процессоров специализиро­ ванной мультипроцессорной системы//Там же. 1978. № 4.

61. Гудман С-, Хидетниеми С. Введение в разработку и анализ алгоритмов: Пер.

с англ. яз. М., 1981.

62.Ульяницкий Е. М. Об оптимальном распределении функций управления в мик­ ропроцессорной многомашинной системе//Микропроцессорные системы управ­ ления на железнодорожном транспорте. Межвузовский тематический сборник. Ростов н/Д, 1984. Вып. 178.

63. Рубинчик В. А. Основные принципы резервирования отключения замыканий

в сетях 110—220 кВ//Электрические станции. 1981. № 3.

64.Ульяницкий Е. М., Жуков В. В. О кворумном резервировании устройств ре­ лейной зашиты//Известия вузов СССР. Энергетика. М., 1978.

65.Фуфурин Н. П., Смирнов М. А., Емельянов Ю, И. Повреждения в силовых трансформаторах//Электрические станции. 1975. № 6.

66.Кулаковский Ю. Б. Работа изоляции в генераторах: Возникновение и методы выявления дефектов. М,, 1981.

67.Жуков В. В., Ульяницкий Е. М. Оптимизация надежности максимальной токо­

вой защиты линий//Автоматизация проектирования систем управления желез­ ных дорог: Труды. Межвузовский тематический сборник. Ростов н/Д, 1979. Вып. 154.

68.Веллман Р. Динамическое программирование: Пер. с англ. яз. М.( 1960.

69.Жуков В. В., Ульяницкий Е. М. О применении устройств непрерывного авто­ матического контроля для повышения эффективности функционирования релей­ ной защиты//Вопросы технической диагностики: Труды. Межвузовский тема­ тический сборник. Ростов н/Д, 1978. Вып. 18.

70.Гук Ю. Б., Долгов П. П„ Окороков В. Р. Комплексный анализ эффективности технических решений в энергетике. Л., 1985.

71.Методика (основные положения) определения экономической эффективности использования в народном хозяйстве новой техники, изобретений и рационали­ заторских предложений. М., 1977.

72.Денисов В. И. Технико-экономические расчеты в энергетике: Методы экономи­ ческого сравнения вариантов. М., 1985.

73.Инструкция по определению экономической эффективности использования но­

74.Канторович J1. В., Кругликов А. Г О совершенствовании методики оценки на­ роднохозяйственной эффективности новой техники//Моделирование и анализ эффективности научно-технического прогресса: Сборник трудов ВНИИ си­

стемных исследований. М., 1978. Вып. 9.

75.Захаров В. Г., Краюхин Г А . , Казанцев А. К. и др. Экономические проблемы научно-технического прогресса: Учебное пособие для работников НИИ и КБ. 3-е изд., перераб. и доп. М„ 1984.

76.Филатов А. И., Самойлов А. Я■ Методы оценки экономической эффективности

77.Смирнов Э. П. Приведенные затраты и надежность энергосистем//Электричество. 1978. № 8.

78.Татарин В. А., Шишов А. Н., Бухаринов Н. Г., Шнеерова Г В. Экономика

энергетики СССР. 2-е изд., перераб. и доп. М., 1986.

79.Рубике А. Городу виднее//Коммунист. 1987. № 14.

80.Сидоров И. Н., Мукосеев В. В., Христианин А. А. Малогабаритные трансфор­ маторы и дроссели: Справочник. М., 1985.

81.Исследование помех и способы борьбы с ними: Тезисы докладов Всесоюзной научно-технической конференции. Вильнюс, 1971.

82.Гурвцч И. С. Защита ЭВМ от внешних помех. М., 1975.

83.Конев Ю. И., Гулякович Г. Н., Полянин К- П. и др. Микроэлектронные элект­ росистемы. Применения в радиоэлектронике. М., 1978.

84.А. с. № 917182 (СССР). Импульсный стабилизатор постоянного напряжения/

Б.Б. Самсонов, С. В. Солнцев, Е. М. Ульяницкий и др.//Б. И. № 12.

85.А. с. № 1020807 (СССР). Импульсный стабилизатор постоянного напряже-

№ния/Б.. Б. Самсонов, С. В. Солнцев, Е. М. Ульяницкий, В. Н. Кустов//Б. И.

20

86.Ромаш Э. М. Транзисторные преобразователи в устройствах питания радио­ электронной аппаратуры. М., 1975.

87.Федоров Э. К-, Шнеерсон Э. М. Панель дистанционной зашиты ПДЭ-2001 (ДЗ-751). М., 1985.

88.Селютин В. А. Машинное конструирование электронных устройств. М., 1977.

89.Преснухин Л. Н., Шахнов В. А. Конструирование электронных вычислитель­ ных машин и систем: Учебник для втузов. М., 1986.

90.Липаев В. В. Качество программного обеспечения. М., 1983.

91.Холстед М. Т. Начало науки о программах: Пер. с англ. яз. М., 1981.

92.Маден В. И. О метрических свойствах программ//Теория и практика разработ­ ки программных комплексов. Кишинев, 1986.

93.Липаев В. В., Серебровский Л. А. и др. Технология разработки комплексов управляющих программ с применением САПО ЯУЗА-6//Вычислительные си­ стемы. М., 1981. Вып. 2.

94. А. с. № 439046 (СССР). Способ торможения дифференциальных защит/

Е. М. Ульяницкий//Б. И. 1974. № 29.

95.А. с. № 505074 (СССР). Устройство для дифференциальной токовой защиты/

Е. М. Ульяницкий, В. С. Стрельцов, В. И. Беличенко, В. В. Михайлов//

Б.И. 1976. № 8.

96.Ульяницкий Е. М., Стрельцов В. С., Михайлов В. В., Беличенко В. И. К во­ просу выполнения торможения дифференциальных реле//Известия вузов. Элект­ ромеханика. 1974. № 2.

97.Шейнкман А. Г. Устройство для выявления потери возбуждения генератора. Электрические станции. 1976. № 5.