Автоматизация проверок устройств РЗА 6-35 кВ

Аннотация:

Процесс смены поколений приводит в энергетику молодых специалистов, которые охотнее осваивают технику, обладающую современными методами управления. В статье представлена новая уникальная возможность популярного среди энергетиков комплекса РЕТОМ-21 – автоматизация це-лого ряда испытаний устройств РЗА 6-35 кВ. На сегодняшний день такой возможностью не обладает ни одно из аналогичных устройств.

Ключевые слова: РЕТОМ, программа, реле, защита.

В настоящее время устройства релейной защиты и автоматики развиваются высокими темпами, их функциональные возможности постоянно расширяются, в связи с чем повышаются требования к обслуживающему их персоналу.

Очевидно, что временные затраты на проведение тестирования этих устройств напрямую зависят от количества встроенных в них функций, поэтому остро встает вопрос об автоматизации испытаний.

Для этих целей специалистами научно-производственного предприятия «Динамика» для ав-томатизации процесса испытаний был разработан программный комплекс для внешнего управления прибором РЕТОМ-21, включающий в себя следующие режимы:

• ручное управление;
• проверка реле тока;
• проверка реле напряжения;
• проверка реле частоты;
• проверка трансформаторов тока.

Данные программы позволяют пользователю проводить тестирование устройств РЗиА в авто-матическом режиме, что значительно упрощает сам процесс и сокращает время его проведения. Про-граммное обеспечение создавалось с учетом того, чтобы им могли пользоваться специалисты независимо от уровня их профессиональной подготовки и квалификации. Большое внимание было уделено интерфейсу, который в результате получился дружелюбным и интуитивно понятным.

Рис.1. Главное окно программы

По завершении испытаний внешняя программа управления прибором РЕТОМ-21 автоматически формирует протокол, который в свою очередь экспортируется в приложения Microsoft Office Word и Microsoft Office Excel.

Рассмотрим более подробно модули программного комплекса РЕТОМ-21.

Ручное управление

Данная программа предназначена для управления основными органами прибора РЕТОМ-21 и значительно упрощает настройку различных функций и режимов устройства за счет того, что все пункты меню сосредоточены в одном окне (рис.2).

В программе «Ручное управление» реализована возможность изменения выдаваемых параметров с помощью электронного источника U2, т.е. пользователь может регулировать ток, напряжение, частоту и фазовый угол источника. Изменение параметров можно производить как грубо, при нахождении времен срабатывания/возврата, так и плавно, на размер одного шага, величина которого задается оператором. Возможность задания малой величины шага реализована для проверки чув-ствительных реле.

Рис. 2. Внешний вид программы «Ручное управление»

В главном окне программы отображаются все интересующие пользователя параметры, при этом, в зависимости от типа проверки, настройки отображения могут меняться. Например, при про-верке реле мощности на экран выводятся значения рабочего тока и напряжения, фазового угла, мощ-ности (полной, активной, реактивной), секундомера для определения времен срабатывания и возвра-та. После срабатывания реле измеренные параметры автоматически фиксируются на экране и зано-сятся в протокол.

Проверка трансформатора тока

Данная программа предназначена для снятия вольт-амперных характеристик (ВАХ) измерительных трансформаторов тока.

Построение ВАХ является одним из важных этапов проверки трансформаторов тока (ТТ). Программа проверки ТТ обеспечивает максимально удобный и быстрый процесс снятия кривой намаг-ничивания и оформление протокола испытаний.

В зависимости от мощности проверяемого транс-форматора в программе предусмотрена возможность использования различных источников прибора РЕТОМ-21: для небольших трансформаторов применяется источник U2 с выходным напряжением до 12 В, для трансформаторов средней мощности – источник U3 с выходным напряжением до 600 В, для трансформаторов большой мощности необходимо использовать дополнительный блок РЕТ-ВАХ-2000.

При использовании источника U2 программа автоматически повышает выходное напряжение, при этом шаг задается пользователем, а значения тока и напряжения фиксируются на каждом шаге. В результате формируется протокол испытаний, содержащий в себе таблицу соответствия напряжений и токов, а также кривую намагничивания, построенную по полученным результатам.

С целью выявления КЗ витков у трансформаторов используется метод сравнения кривых намагничивания однотипных трансформаторов с разных фаз. В этом случае удобно использовать функцию наложения вольт-амперных характеристик.

Рис.3. Сравнение кривых намагничивания трансформаторов тока разных фаз

На рисунке 3 показаны вольт-амперные характеристики трех трансформаторов тока. Кривая Т3 лежит значительно ниже двух других, на основании чего можно сделать вывод о наличии КЗ витков у трансформатора тока с данной вольт-амперной характеристикой.

Проверка реле тока

Данная программа позволяет автоматически определять параметры срабатывания и возврата токовых защит. При минимуме вводимых параметров проверки пользователь получает все необхо-димые данные о состоянии реле. Полученные результаты проверки помещаются в протокол, который пользователь может экспортировать в программы Microsoft Office Word и Microsoft Office Excel. Для реле с зависимой время-токовой характеристикой (например, РТ-80) предусмотрена возможность автоматического построения данной характеристики.

Рис.4. Построение время-токовой характеристики реле РТ-80

Проверка реле напряжения и реле частоты

Данные программы автоматически находят параметры срабатывания и возврата проверяемых реле и схожи по своим возможностям с описанной ранее программой реле тока. Для получения про-токола пользователю достаточно лишь правильно собрать схему и задать параметры проверки.

Алгоритмы работы всех рассмотренных выше автоматических программ проверки устройств РЗА разрабатывались с целью получения результатов с максимальной точностью при наименьших количествах срабатывания реле в ходе проверки, что позволит сохранить ресурс реле при испытани-ях, а это особенно важно для изношенных устройств. При проверке электромеханических реле не всегда точно удается определить их уставки из-за влияния дребезга. Чтобы исключить данный фак-тор, в автоматических программах предусмотрена возможность отстройки от дребезга.

Итак, благодаря автоматизации процесса испытаний устройств РЗА повышается качество про-верок, и в то же время сокращаются временные и трудовые затраты. При создании внешней про-граммы управления прибором РЕТОМ-21 специалистами НПП «Динамика» учтены все пожелания сотрудников энергопредприятий, работающих с испытательным комплексом РЕТОМ-21. Новое про-граммное обеспечение было с воодушевлением воспринято специалистами-релейщиками, а его пре-имущества подтверждены многочисленными положительными отзывами.

Работа над программным обеспечением прибора продолжается, и в дальнейшем его возможности будут расширяться за счет появления новых функций и программных модулей. В ближайшее время появятся программы автоматической проверки реле мощности, кроме этого, в программе проверки реле частоты будет реализована возможность задания скорости изменения частоты для тестирования современных микропроцессорных терминалов 6-35 кВ с функцией АЧР.

Программный комплекс управления прибором РЕТОМ-21 предоставляется пользователям без дополнительных затрат и находится в свободном доступе на сайте НПП «Динамика» www.dynamics.com.ru.