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
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.
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).
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