что относится к противоаварийной автоматике
Противоаварийная автоматика
Противоаварийная автоматика — комплекс автоматических устройств, предназначенных для ограничения развития и прекращения аварийных режимов в энергосистеме.
Назначение ПА и основные требования к ней
В отдельных энергосистемах и ОЭС могут возникать следующие нарушения нормального режима работы:
Быстрое протекание аварийных процессов при нарушениях нормальных режимов исключает возможность их ликвидации и тем более предотвращения действиями оперативного персонала даже при наличии хороших средство телеконтроля и телеуправления. Поэтому предотвращение, локализация и ликвидация нарушений нормального режима целиком возлагается на специальные автоматические устройства, получившие общее наименование устройства противоаварийной автоматики (ПА).
Назначение ПА заключается в следующем:
Устройства и комплексы устройств ПА должны удовлетворять следующим основным техническим требованиям:
Структура ПА и ее основные элементы
Находящиеся в эксплуатации и проектируемые устройства ПА выполняются для действия по постоянной программе, которая закладывается в схему, а настройка осуществляется на основании предварительны расчетов нормальных и аварийных режимов.
В каждом конкретном случае структура устройства или комплекса устройств ПА определяется его назначением и условиями работы. В общем случае устройство ПА состоит из трех частей: выявительной (ВЧ), логической (ЛЧ) и исполнительной (ИЧ). Выявительная часть включает в себя пусковые органы (ПО), органы контроля электрического режима (КЭР) и органы автоматической дозировки воздействий (АДВ). Сигналы, вырабатываемые в выявительной части, поступают в логическую часть, включающую в себя логические элементы, которые, сопоставляя последовательность, продолжительность и интенсивность сигналов, поступающих от ВЧ, выбирают виды воздействий и подготавливают соответствующие цепи. Наконец, исполнительная часть включает в себя органы или аппараты управления, с помощью которых производятся воздействия ОГ, РТ, ДС, ОН и др.
Виды устройства ПА
При всем многообразии конкретных исполнений устройств ПА все они могут быть сведены к следующим основным видам:
Обзор устройств противоаварийной автоматики (ПА)
Устройства противоаварийной автоматики предназначены для автоматического реагирования на возникновение в энергосистеме утяжеленного или аварийного режимов с целью возвращения системы к нормальному режиму работы. Присутствие устройств ПА в энергосистеме обусловлено необходимостью решения двух основных задач:
В системах противоаварийной автоматики подстанций и генерирующих объектов условно можно выделить два уровня противоаварийного управления: уровень устройств локальной ПА и уровень устройств автоматики предотвращения нарушения устойчивости (АПНУ). Отличие оборудования этих двух уровней состоит в объеме обрабатываемой входной информации и наборе функций, выполняемых устройствами. Устройства локальной ПА обрабатывают информацию, поступающую с одного или двух присоединений, в то время как устройства АПНУ собирают и обрабатывают данные со множества присоединений, относящихся к одному энергорайону, включающему как генерирующие объекты, так и подстанции. АПНУ могут работать как автономно, на основании заранее подготовленных таблиц, так и под управлением ПТК ВУ ЦСПА (программно-технического комплекса верхнего уровня централизованной системы ПА), находящемся в ведении системного оператора (СО), а устройства локальной ПА зачастую функционируют обособлено от ПТК ВУ ЦСПА по алгоритмам, заложенным на этапе наладки и ввода в эксплуатацию.
Для реализации функций локальной автоматики инженерная компания «Прософт-Системы» представляет изделия МКПА-РЗ, МКПА, МКПА-2. Для создания комплексов АПНУ применяется устройство УПАЭ.
Перечень функций ПА, реализуемых с помощью изделий компании «Прософт-Системы», приведен в таблице 1.
Таблица 1.
Функции противоаварийной автоматики (ПА)
Что относится к противоаварийной автоматике
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Единая энергетическая система и изолированно работающие энергосистемы
ОПЕРАТИВНО-ДИСПЕТЧЕРСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ. АВТОМАТИЧЕСКОЕ ПРОТИВОАВАРИЙНОЕ УПРАВЛЕНИЕ РЕЖИМАМИ ЭНЕРГОСИСТЕМ. ПРОТИВОАВАРИЙНАЯ АВТОМАТИКА ЭНЕРГОСИСТЕМ
Нормы и требования
United power system and isolated working systems. Operative-dispatch management. Automatic emergency control of modes of power systems. Emergency control of power systems. Norms and requirements
Дата введения 2013-07-01
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН ОАО «Системный оператор Единой энергетической системы», ОАО «Энергетический институт им.Г.М.Кржижановского», ФГУП «ВНИИНМАШ»
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 007 «Системная надежность в электроэнергетике»
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает нормы и требования к организации автоматического противоаварийного управления электроэнергетическими режимами энергосистем, определяет назначение, функции, условия применения разных видов противоаварийной автоматики и общие требования к техническим средствам противоаварийной автоматики, а также порядок расчета и выбора параметров настройки (уставок) и алгоритмов функционирования устройств и комплексов противоаварийной автоматики.
Настоящий стандарт предназначен для субъектов электроэнергетики, потребителей электрической энергии, организаций, осуществляющих деятельность по разработке устройств и алгоритмов противоаварийной автоматики, а также для проектных и научно-исследовательских организаций.
Технические требования к оперативному и техническому обслуживанию устройств и комплексов противоаварийной автоматики настоящим стандартом не регламентируются.
2 Термины и определения
В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:
2.1 аварийный сигнал: Сигнал, формируемый пусковым устройством (органом) и передаваемый по каналам связи в устройства автоматической дозировки воздействия, выполняющие выбор управляющего воздействия, или исполнительные устройства противоаварийной автоматики.
2.2 аварийный режим энергосистемы: Режим энергосистемы с параметрами, выходящими за пределы требований технических регламентов и иных обязательных требований, возникновение и длительное существование которого представляют недопустимую угрозу жизни людей, повреждения оборудования и ведут к ограничению подачи электрической и тепловой энергии.
2.3 асинхронный режим энергосистемы: Аварийный режим энергосистемы, характеризующийся несинхронным вращением части генераторов энергосистемы.
2.4 доаварийный режим энергосистемы: Режим энергосистемы до возникновения аварийного возмущения.
2.5 дублированный режим передачи информации: Передача информации одновременно по двум независимым каналам связи.
2.6 канал связи: Комплекс технических средств и среды распространения, обеспечивающих передачу информации между источником и получателем в виде сигналов электросвязи в определенной полосе частот или с определенной скоростью передачи.
2.7 команда противоаварийной автоматики: Команда на реализацию управляющего воздействия, формируемая устройством или комплексом противоаварийной автоматики и передаваемая по каналам связи.
2.8 комплекс противоаварийной автоматики: Совокупность устройств противоаварийной автоматики, связанных между собой функционально.
2.9 контролируемое сечение: Сечение или частичное сечение, перетоки мощности в котором контролируются и/или регулируются диспетчером соответствующего диспетчерского центра и максимально допустимые перетоки в котором заданы соответствующим диспетчерским центром.
2.10 локальная противоаварийная автоматика: Устройство противоаварийной автоматики или комплекс противоаварийной автоматики, формирующие и реализующие противоаварийное управление на основе местной схемно-режимной информации.
2.11 независимые каналы связи: Каналы связи, организация которых исключает возможность их одновременного отказа (вывода из работы) по общей причине (например, пожар, стихийное бедствие, наводнение, ошибка персонала).
2.12 противоаварийная автоматика: Совокупность устройств, обеспечивающих измерение и обработку параметров электроэнергетического режима энергосистемы, передачу информации и команд управления и реализацию управляющих воздействий в соответствии с заданными алгоритмами и настройкой для выявления, предотвращения развития и ликвидации аварийного режима энергосистемы.
2.13 режимная автоматика: Совокупность устройств, обеспечивающих измерение и обработку параметров электроэнергетического режима энергосистемы, передачу информации и команд управления и реализацию управляющих воздействий в соответствии с заданными алгоритмами и настройкой для регулирования параметров режима энергосистемы (частоты электрического тока, напряжения, активной и реактивной мощности).
2.14 ресинхронизация: Процесс восстановления синхронной работы электрической станции или части энергосистемы после нарушения синхронизма, не связанный с делением энергосистемы.
2.15 связь (в электрической сети): Последовательность элементов электрической сети [линии электропередачи, трансформаторы, системы (секции) шин, коммутационные аппараты], соединяющих две части энергосистемы.
2.16 сечение (в электрической сети): Совокупность сетевых элементов одной или нескольких связей, отключение которых приводит к разделению энергосистемы на две изолированные части.
2.17 управляющее воздействие: Задание на изменение режима работы или эксплуатационного состояния объектов электроэнергетики и энергопринимающих установок потребителей электрической энергии, реализуемое по команде противоаварийной автоматики.
2.18 уставка: Значение параметра настройки устройства противоаварийной автоматики, определяющее условия его функционирования.
2.19 устройство противоаварийной автоматики: Техническое устройство (аппарат, терминал), выполняющее фиксацию аварийного возмущения, обработку параметров электроэнергетического режима энергосистемы, выбор управляющих воздействий, прием и передачу аварийных сигналов и команд управления или реализацию управляющих воздействий и обслуживаемое (оперативно и технически) как единое целое.
2.20 цикл асинхронного режима: Проворот относительного угла между электродвижущими силами несинхронно работающих генераторов на 360 градусов.
2.21 частичное сечение (в электрической сети): Совокупность сетевых элементов (часть сечения), отключение которых не приводит к делению энергосистемы на две изолированные части.
2.22 электрический центр качаний: Точка электрической сети, напряжение в которой при асинхронном режиме снижается до нуля.
3 Сокращения
В настоящем стандарте использованы следующие сокращения:
4 Организация автоматического противоаварийного управления
4.1 Общие положения
4.1.1 В ЕЭС России и изолированно работающих энергосистемах России должно быть организовано автоматическое противоаварийное управление, предназначенное для выявления, предотвращения развития и ликвидации аварийного режима энергосистемы.
Противоаварийная автоматика в электрических сетях
Противоаварийная автоматика (ПА) в электрических цепях предусматривает как ограничение развития, так и своевременное прекращение различных аварийных режимов.
Главная задача ПА – недопущение аварий в энергосистемах, которые могут привести к нарушению поставки электроэнергии потребителям на существенные территории.
С учетом скоротечности аварийных процессов, возникающих в результате нарушения нормального функционирования электросетей, их предотвращение и своевременная ликвидация практически невозможна силами оперативного персонала – решение таких задач по силам только быстродействующим автоматам.
Работа противоаварийной автоматики находится в четком взаимодействии с релейной защитой электроцепей, а также другими соответствующими средствами поддержания энергосистемы в режиме автоматического управления.
Последние предполагают применение АВР (автоматический ввод резерва), АПВ (автоматическое повторное включение), автоматическое регулирование напряжения возбуждения, частоты (АЧР), а также активной мощности (предусматривая при этом и автоматическое ограничение возможного перетока).
Функции применения ПА
Основные функции применения ПА предусматривают в автоматическом режиме:
Система противоаварийной автоматики предусматривает использование совокупности различных устройств, которые объединяет общий принцип действия и возможность согласования их параметров (в ряде случаев – с помощью аппаратных средств).
Управление может быть как централизованным, предусматривающим центральное устройство с соответствующими каналами обратной связи, так и локальным.
Организация сложной (в частности территориальной) системы подразумевает создание определенной иерархии, с четким определением автоматических устройств с различным уровнем управления. При этом основные функции управления приходятся на самый низкий уровень. Такая схема на сегодня является наиболее эффективной.
Интересное видео о применении ПА смотрите ниже:
Предназначение современных противоаварийных систем
Главное предназначение современных противоаварийных систем:
Осуществление данных действий может производиться как с помощью отдельных устройств (пусковых – ПУ, исполнительных – ИУ, предусматривающих автоматическую дозировку управляющих воздействий – АДВ), так и комбинированных, в которых возможно выполнение сразу нескольких операций по автоматическому регулированию (например, пускодозирующих).
Кроме того, при выполнении этих операций могут быть задействованы различные устройства телеметрии, предусматривающие передачу соответствующей информации, сигналов и управляющих команд.
Экономическая эффективность создания и последующей эксплуатации противоаварийной автоматики производится с учетом затрат на монтаж и среднегодовых издержек согласно Инструкции по учету и оценке работы РЗА.
Релейная защита, режимная и противоаварийная автоматика
Многоуровневая система противоаварийной автоматики является важнейшим средством поддержания надежности и живучести ЕЭС России.
Эта система локализует и предотвращает развитие аварий путем:
Устройства противоаварийной автоматики размещаются на энергообъектах (локальные системы) и в диспетчерских пунктах ОДУ и ЦДУ (системы, обеспечивающие координацию работы локальных устройств).
Надежное функционирование ЕЭС России требует постоянной модернизации электрических сетей, систем технологического управления, в том числе внедрения современных систем релейной защиты и противоаварийной автоматики (РЗА).
Развитие технических комплексов управления и повышение технического уровня средств РЗА невозможно без проведения единой технической политики, в разработке и формировании которой Системный оператор играет ключевую роль. Системный оператор определяет основные требования к функциональности и техническому совершенству систем технологического управления Единой энергосистемы.
На сегодняшний день большинство систем РЗА в ЕЭС России, выполнено на электромеханической и полупроводниковой элементной базе. Активно идет процесс ввода новых и модернизация действующих систем РЗА на базе цифровых устройств с использованием микропроцессорной техники.
Системный оператор Единой энергетической системы выступает идеологом и инициатором формирования единой технической политики отрасли в части эксплуатации и совершенствования систем релейной защиты и противоаварийной автоматики.
Совместно с сетевыми и генерирующими компаниями формируется идеология построения систем РЗА в ЕЭС России.