Соревнования ФСК по удаленному мониторингу устройств РЗА

В 2018 году ФСК впервые провела соревнования персонала по удаленному мониторингу устройств релейной защиты и автоматики — эти состязания планируется сделать регулярными. ЦПС рассказывает о том, как прошла эта «битва» релейщиков.

В мероприятии приняли участие команды всех филиалов ФСК. Вне зачета выступили «МРСК Урала», «МРСК Юга» и «Ленэнерго» из «Россетей», а также «Брестэнерго» из Белоруссии. Соревнования были организованы департаментом релейной защиты, метрологии и АСУ ТП ФСК совместно с центром подготовки персонала при поддержке Минэнерго и «Россетей».

На соревнованиях оценивалось умение специалистов работать с решениями, позволяющими проводить удаленный анализ работы оборудования РЗА в нормальном и аварийном режимах на основании схемы сети, данных с регистраторов аварийных событий, а также иной информации, ретранслируемой с цифровых устройств.

Призерами стали команды:

Также высокую оценку получили гости соревнований — представители распределительных сетевых компаний «Россетей» и компания «Брестэнерго».

Как отметили в ФСК, соревнования с применением видеосвязи в компании проводились впервые. Само мероприятие показало положительные результаты, и в дальнейшем ФСК планирует проводить соревнования в таком формате на регулярной основе.

Интеграция новых технологий в системы управления приводит к возникновению систем нового класса — систем интеллектуального управления энергообъектами с высокой степенью автоматизации.

Начиная с 2015 года в ФСК внедрен и развивается подход к техническому обслуживанию устройств РЗА в зависимости от состояния с проведением удаленного мониторинга состояния устройств РЗА, поэтому сегодня дистанционный анализ работы устройств РЗА в нормальном и аварийном режимах — один из компонентов удаленного мониторинга состояния устройств РЗА. Удаленный мониторинг — необходимая основа для перехода к обслуживанию в зависимости от технического состояния, поскольку этот метод позволяет существенно повысить надежность комплексов РЗА с одновременным снижением операционных затрат за счет превентивного выявления и своевременного устранения возможных отказов.

Профессиональные компетенции в области анализа функционирования и удаленного мониторинга технического состояния цифровых интеллектуальных устройств и систем РЗА и АСУ ТП также станут основой для внедрения и эксплуатации цифровых подстанций. Поэтому в период цифровой трансформации на первый план выходят требования к аналитическим способностям персонала, обслуживающего оборудование нового поколения.

Задания

Передача информации осуществлялась в единых форматах данных и анализировалась в современных программных комплексах. Соревнующиеся команды находились на своих рабочих местах. Команды выполнили следующие 10 заданий, сформированных на основе реальных технологических нарушений в электросетях:

Каждое задание состояло из:

На выполнение всех заданий отводилось 3,5 часа.

Задание № 1 «Насыщение трансформатора тока»

Аварийное событие, которое зафиксировано на осциллограмме, характеризуется однофазным коротким замыканием с насыщением измерительного трансформатора тока.

Задание проверяло умение персонала работать с осциллограммой и программным обеспечением для просмотра осциллограмм для выполнения анализа, расчета и построения недостоверных или отсутствующих данных, а также умение применять этих данные и определять насыщение трансформаторов тока.

По результатам выполнения задания участникам была дана рекомендация использовать возможности программ просмотра осциллограмм для построения симметричных составляющих тока. Так как на осциллограмме было видно, что при однофазном коротком замыкании отсутствует (недостоверен) ток 3I0, то с помощью рассчитанных симметричных составляющих (I0, I1, I2) можно было получить информацию о недостающем на осциллограмме токе 3I0 и затем, используя векторную диаграмму, определить угол между током I0 и напряжением 3U0, величина которого и сказала бы о направлении короткого замыкания «вперед или за спиной».

Задание № 2 «Однофазное короткое замыкание с однофазным автоматическим повторным включением на ЛЭП»

Аварийное событие, которое зафиксировано на осциллограмме, характеризуется возникновением на одной из ЛЭП однофазного замыкания, которое ликвидируется автоматическим действием устройств РЗА.

Задание проверяло знание работы устройства ОАПВ, умение оценить происходящие изменения токов при технологических нарушениях и умение выполнить анализ действия устройств РЗА по данным осциллограммы с описанием хронологии развития технологического нарушения.

По итогам этапа были даны следующие рекомендации:

Задание № 3 «Неисправность цепей напряжения»

Аварийное событие, которое зафиксировано на осциллограмме, характеризуется коротким замыканием, произошедшим на одной из отходящих ЛЭП 220 кВ; параметры напряжения 1 СШ и 2 СШ на ПС 220 кВ, зафиксированные при этом технологическом нарушении, имеют различные значения.

На этапе проверялось знание принципов работы трансформаторов напряжения, знание организации цепей напряжения на ПС 110–220 кВ, умение выполнить анализ и оценить исправность ТН, а также умение оценить исправность цепей напряжения по данным осциллограммы.

По результатам задания было рекомендовано:

Задание № 4 «Однофазное короткое замыкание. Анализ работы дифференциальной защиты ошиновки»

Аварийное событие, которое зафиксировано на осциллограмме, характеризуется коротким замыканием на фазе «А» КВЛ 220 кВ вне зоны действия ДЗО КВЛ. Приведена осциллограмма с параметрами протекающих аварийных токов, напряжений и факта работы выходных реле в устройствах РЗА на ПС 220 кВ.

Проверялось знание принципов работы ДЗО КВЛ, умение определения вида и места повреждения в сети 220 кВ, а также умение оценить правильность работы защит по осциллограммам.

Специалистам была дана рекомендация по повышению навыков проведения анализа правильной работы терминала ДЗО КВЛ и защищаемой зоны терминала ДЗО КВЛ.

Задание № 5 «Апериодическая составляющая в трансформаторе тока»

Аварийное событие, которое зафиксировано на осциллограмме, характеризуется коротким замыканием с появлением апериодической составляющей тока.

Тестировалось знание о процессах, протекающих в энергосистеме при коротких замыканиях, и возможных причинах их возникновения, а также умение определить апериодическую составляющую в токах короткого замыкания.

Отметим, что, хотя большинство участников правильно определило на осциллограмме апериодическую составляющую тока КЗ, общие причины возникновения этой составляющей (наличие индуктивности в сети) и причины разницы в ее величинах в разных фазах в силу разной величины напряжения в разных фазах были сформулированы неразвернуто.

Задание № 6 «Повреждение трансформатора напряжения»

Аварийное событие, которое зафиксировано на осциллограмме, характеризуется повышением напряжения во вторичных обмотках ТН фазы «B» звезды и 3Uo разомкнутого треугольника вследствие виткового замыкания в первичной обмотке фазы «В» ТН.

Задание проверяло знание принципов работы трансформаторов напряжения и умение строить потенциальные диаграммы ТН.

Было рекомендовано корректно указывать акцент при описании характеристических параметров процесса.

Задание № 7 «Анализ работы РЗА смежной ЛЭП»

Аварийное событие, которое зафиксировано на осциллограмме, характеризуется разрушением конденсатора связи ВЛ 220 кВ на ОРУ 220 кВ ГРЭС, при этом также произошли падение спуска конденсатора связи на ОСШ 220 кВ и возгорание конденсатора связи. ВЛ 220 кВ в это время работала через обходной выключатель. При данном нарушении на ГРЭС имел место отказ в работе защит. Для выполнения задания была представлена осциллограмма со смежной ПС 220 кВ, от которой отходит на ГРЭС ВЛ 220 кВ.

Проверялось умение выполнить анализ действия устройств РЗА по данным осциллограммы с описанием хронологии развития технологического нарушения.

По результатам этапа были даны следующие рекомендации:

Задание № 8 «Переходящее КЗ с обрывом фазы»

Аварийное событие, которое зафиксировано на осциллограмме, характеризуется изломом аппаратного зажима ТТ-110 фазы «С» в сторону ЛР на одной из отходящих ЛЭП 110 кВ с обрывом фазы с последующей серией КЗ.

Задание тестировало знание принципов работы защит и зон работы защит, а также навыки анализа работы РЗА при разных видах КЗ по данным осциллограммы.

Участникам было рекомендовано повысить навыки в определении моментов срабатывания ДЗШ, в определении линии, на которой произошло КЗ, и в определении момента отключения ЛЭП с противоположной стороны (по исчезновению помехи в ±U питания).

Задание № 9 «Излишняя работа линейных защит»

Аварийное событие, которое зафиксировано на осциллограмме, характеризуется возникновением КЗ фазы «В» на землю ВЛ 220 кВ; также происходит одновременное отключение нескольких присоединений.

Этап проверял знание принципов работы защит, навыки построения векторных диаграмм и умение проводить анализ работы РЗА.

После проверки задания было рекомендовано развернуто указывать отключившиеся ВЛ и определять характер их отключения.

Задание № 10 «Излишняя работа дифференциальных защит»

Аварийное событие, которое зафиксировано на осциллограмме, характеризуется коротким замыканием на фазе «В» ТТ 500 кВ одного из шинных выключателей ПС 500 кВ с отключением ВЛ и двух систем шин с неуспешным ОАПВ ЛЭП.

Проверялись знание принципов работы ДЗШ, ДЗО и защит ВЛ 500 кВ, умение определить вид и место повреждения в сети 500 кВ, умение оценить правильность работы защит по осциллограммам, умение объяснять процессы, происходящие в сети 500 кВ при различных условиях возникновения КЗ, умение описать хронологию развития аварии и работы устройств РЗА и давать пояснения.

По итогам этапа была дана рекомендация повысить навыки в определении процессов, предшествующих короткому замыканию, процессов насыщения ТТ и процессов возникновения апериодической составляющей тока, а также навыки в определении защит, сработавших излишне при отключении присоединения.

Формат мероприятия был нацелен не только на определение уровня мастерства специалистов служб РЗА, но и на отработку практических навыков удаленного мониторинга и оперативного анализа работы устройств РЗА с максимальным приближением к реальным условиям. Можно сказать, что соревнования прошли успешно. Мероприятие стало ценной площадкой по обмену опытом среди коллег-релейщиков.

Имеющиеся наработки в области цифровой регистрации аварийных событий позволяют реализовать автоматическую интеграцию файлов осциллограмм с разных устройств РЗА и разных подстанций в едином синхронизированном формате. Для этого необходимо выработать единые требования к форматам записи осциллограмм, используя международный стандарт Comtrade 2013, учесть новые принципы в правилах проектирования электроэнергетических объектов, а также в разрабатываемых в настоящее время автоматизированных системах мониторинга устройств РЗА и специализированных ПО, которые используются для анализа осциллограмм. В этом случае реализация процесса мониторинга и анализа работы устройств РЗА позволит оперативно выявлять неисправности микропроцессорных устройств РЗА и понимать состояние устройств по сигналам самодиагностики, что в свою очередь позволит снизить затраты на их эксплуатацию.

Использование автоматизированных систем мониторинга устройств РЗА позволит перейти на техническое обслуживание этих устройств по их фактическому состоянию, так как будет организован постоянный контроль за состоянием устройств. Внедрение автоматизированных систем мониторинга и анализа работы устройств РЗА позволит повысить наблюдаемость электрической сети, а также уменьшить время принятия решений при ликвидации технологических нарушений в работе электроэнергетической системы.

-------------------------------------------------------------------

Хотите оперативно узнавать о выходе других полезных материалов на сайте "ГИС-Профи"?
Подписывайтесь на нашу страницу в Facebook.
Ставьте отметку "Нравится", и актуальная информация о важнейших событиях в энергетике России и мира появится в Вашей личной новостной ленте в социальной сети.