SCADA, АСУ ТП, контроллеры – основная тематика журнала «ИСУП»
Журнал «Информатизация и Системы Управления в Промышленности» публикует тематические материалы посвященные SCADA, АСУ ТП, контроллерам, автоматизации в промышленности.

Решения для «умной» энергетики. Системы автоматического управления ДГР

В статье рассмотрены решения компании «Микро-Инжиниринг» для автоматического управления дугогасящими реакторами и агрегатами. На базе микроконтроллерного регулятора МИРК‑5, блока автоматического определения поврежденного фидера, блока искусственного смещения нейтрали и других устройств создаются системы управления ДГР, которые обладают целым рядом важных технико-эксплуатационных преимуществ.

ООО «МИКРО-Инжиниринг», г. Москва

Mikro-Inzhiniring.png

В электрических сетях 6–35 кВ однофазные замыкания на землю (ОЗЗ) представляют собой наиболее распространенный вид повреждений (75 % от общего числа нарушений в работе). Самым эффективным средством защиты электрооборудования от замыканий на землю является компенсация емкостного тока при помощи дугогасящих реакторов (ДГР).

Настройка дугогасящих реакторов в резонанс с емкостью сети позволяет при ОЗЗ:
- уменьшить ток через место повреждения до минимальных значений (в пределе до активной составляющей и высших гармоник);
- обеспечить надежное дугогашение (предотвращается длительное воздействие заземляющей дуги) и электробезопасность при растекании токов замыкания в земле;
- ограничить перенапряжения на неповрежденных фазах, возникающие при дуговых замыканиях на землю, до значений, безопасных для изоляции оборудования и линий (с 3,2 Uф до 2,4 Uф);
- снизить скорость восстановления напряжения на поврежденной фазе, что способствует восстановлению диэлектрических свойств места повреждения в сети после каждого погасания перемежающейся заземляющей дуги.

В последнее время возник запрос на включение ДГР, как и любого другого оборудования, в автоматизированные системы управления. Потребовались ДГР с контроллерами, поддерживающие промышленные протоколы передачи данных да и в целом отвечающие концепции «умной» энергетики. Спрос рождает предложение, и такие устройства стали появляться. Рассмотрим, какие возможности в этой сфере предоставляют решения московской компании «МИКРО-Инжиниринг» – одного из лучших в России производителей систем автоматического управления для ДГР.

ООО «МИКРО-Инжиниринг» проектирует, изготавливает, выполняет шеф-наладку и сервисное обслуживание систем автоматического управления для дугогасящих реакторов (ДГР) и агрегатов (ДГР + заземляющий трансформатор) типа ­РЗДПОМ, РЗДПОМА, РДМР, СДГА, ASR (ZTC), ELD (END), OASC (ONER), производимых соответственно: ОАО «ПК ХК Электрозавод», ООО «Завод ЦРМЗ» (Москва), ООО «Завод «ЭнергоРеактор», ООО «Реактормаш», ООО «ЭМЗ», ООО «НТБЭ» (Екатеринбург), ОАО «Бел­энергоремналадка» и ОАО «Бело­озерский энергомеханический завод» (Беларусь), ОАО «ЭЛИЗ» и ОАО «Электроремонт» (Украина), EGE (Чехия), TRENCH (Австрия), SEA (Италия).

Первое решение, с которым мы познакомимся, – микроконтроллерный регулятор МИРК‑5. Это базовое устройство, на нем построено множество других решений ООО ­«МИК­РО-Инжиниринг», о которых будет рассказано ниже.


МИРК‑5

Микроконтроллерный регулятор МИРК-5 (рис. 1) предназначен для управления плунжерными дугогасящими реакторами всех модификаций и всех производителей.

Ris_1.png

Рис. 1. Микроконтроллерный регулятор МИРК‑5

МИРК‑5 оборудован микропроцессором и выполняет цифровую обработку входных сигналов, благодаря чему обладает большей чувствительностью и помехозащищенностью, чем старые регуляторы типа РНДК, УАРК, РАНК, БАНК, а также ряд современных устройств типа САНК-5(6), ПАРК.02, «Бреслер-0107.060» и ШЭА1002. Можно утверждать, что по своим техническим характеристикам МИРК‑5 соответствует микроконтроллерным регуляторам известных западноевропейских производителей. Таких показателей удалось достичь благодаря применению алгоритмов, разрабатываемых совместно со специалистами ОАО «Фирма ­ОРГРЭС» (разработчик отраслевой нормативной документации по эксплуатации энергетических объектов) на протяжении последних 30 лет.

Одновременное определение резонансной настройки по амплитуде и фазе напряжения смещения нейт­рали полностью исключает ложное срабатывание регулятора. Дополнительно резонансная настройка ДГР контролируется путем сравнения частоты свободных колебаний нейт­рали сети, возбуждаемых блоком смещения нейтрали (БСН-МИРК) и возникающих на нейтрали сети при ОЗЗ, по оригинальному алгоритму, разработанному специалистами ООО «МИКРО-Инжиниринг». Цифровая обработка сигналов позволяет с высокой точностью производить все необходимые регулировки (зоны нечувствительности, задержки срабатывания и т. д.).

Помимо органов управления, расположенных на передней панели, МИРК‑5 оборудован портами USB и RS‑485, что позволяет техническому персоналу оперативно получать информацию о степени расстройки компенсации, срабатывании ДГР, времени возникновения замыкания на землю и токе компенсации ДГР. Все эти данные записываются в журнал событий и могут передаваться на компьютер диспетчера.

Кроме того, с помощью программы «МиКрО-Терминал» с ПК диспетчера можно подключаться к МИРК‑5 (по RS‑485, Ethernet) и управлять микроконтроллерным регулятором и ДГР дистанционно:
- изменять все уставки;
- скачивать файл журнала;
- удаленно в ручном режиме управлять дугогасящим реактором, установленным на подстанции.

На основе выпускаемого сегодня микроконтроллерного регулятора МИРК‑5 специалистами «МИКРО-Инжиниринг» разработана интеллектуальная система управления режимами заземления нейтрали (grounding neutral smart grid – GNSG), в которой могут параллельно работать в режиме ‘master – slave’ («ведущий – ведомый») сразу 4 регулятора (рис. 2).

Ris_2_small.jpg

Рис. 2. Интеллектуальная система управления режимами заземления нейтрали – GNSG (увеличить изображение)


Шкафы с микроконтроллерным регулятором МИРК‑5

На базе микроконтроллерного регулятора МИРК‑5 разработаны шкафы автоматического управления в напольном и навесном исполнении, которые могут использоваться в проектах различного масштаба*. Навесной шкаф представляет собой полностью законченное устройство с одним регулятором МИРК‑5, со схемой автоматического и ручного управления ДГР, схемой защиты, сигнализации и блокировки. Устройство может работать совместно с блоком смещения нейтрали БСН-МИРК, блоком определения поврежденного фидера ОПФ-МИРК при возникновении однофазного замыкания на землю и рядом дополнительных устройств (для измерения температуры, уровня масла и т. п.).

Напольный шкаф включает от одного до четырех встроенных микроконтроллерных регуляторов МИРК‑5, а также несколько блоков смещения нейтрали БСН-МИРК и блок определения поврежденного фидера ОПФ-МИРК. Шкаф имеет стандартные размеры 2200 × 800 × 600 мм, внутри оборудован автоматическим освещением и системой вентиляции и фильтрации.


ОПФ-МИРК и БСН-МИРК

В шкафы автоматического управления ДГР входят такие устройства, как блок автоматического определения поврежденного фидера и блок искусственного смещения нейтрали.

Блок автоматического определения поврежденного фидера ОПФ-МИРК при возникновении однофазного замыкания на землю выявляет поврежденный фидер по ряду параметров и заносит эти данные в журнал событий. Работает по сети CAN, используя регулятор МИРК‑5 как контроллер верхнего уровня. Блок способен контролировать до 64 фидеров.

Блок искусственного смещения нейтрали БСН-МИРК предназначен для кратковременного создания управляемого напряжения смещения нейтрали.


Измеритель параметров сети МИРК‑5И

Устройство предназначено для измерения параметров сети 6–35 кВ: емкостного тока ОЗЗ, коэффициента затухания d (активной составляющей тока ОЗЗ), тока компенсации дугогасящего реактора. В случае нахождения резонансного значения за пределами регулирования ДГР измеритель параметров изоляции МИРК‑5И рассчитывает резонансное значение. 


Заключение

Системы автоматического управления ДГР от ООО «МИКРО-Инжиниринг» обладают оптимальным для эксплуатации уникальным алгоритмом регулирования, а также целым рядом иных важных технико-эксплуатационных преимуществ перед другими системами регулирования. За последние годы в московской энергосистеме (в электрических сетях ПАО «МОЭСК», ПАО «МОЭК» и ПАО «Мосэнерго») было введено и успешно эксплуатируется более 400, а в энергосистемах России и стран СНГ – более 800 микроконтроллерных регуляторов МИРК.
________________
*Специально для применения в сетях Италии и Германии в соответствии с европейскими требованиями был разработан блок управления ДГР в 19-дюймовом исполнении. Блок предназначен для встраивания в релейные панели, оборудован микроконтроллерным регулятором МИРК-5(6,7) и блоком смещения нейтрали БСН.

Статья опубликована в журнале "ИСУП" № 6(72)_2017

ООО «МИКРО-Инжиниринг», г. Москва,
тел.: +7 (495) 514-3144,
e‑mail: office@mikroinginiring.ru,
сайт: www.mikroinginiring.ru


Устройства автоматического ввода резерва АВР 19"
Монтаж в стандартную стойку 19" с комплектацией: ABB, Schneider Electric, Dekraft, ИЭК, КЕАЗ и др. на выбор.
www.averel.ru