OPEN ARCHITECTURE OF RELAY PROTECTION AND AUTOMATIC EQUIPMENT

Минакова Т.Е. ¹, Минаков В.Ф. ²

¹ Кандидат технических наук, доцент, Национальный минерально-сырьевой университет «Горный», ² доктор технических наук, профессор, Санкт-Петербургский государственный экономический университет

ОТКРЫТАЯ АРХИТЕКТУРА РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ И АВТОМАТИКИ

Аннотация

Предложена открытая архитектура средств релейной защиты и автоматики, позволяющая расширять конфигурацию комплектов в процессе эксплуатации. При этом исключается дублирование блоков питания, датчиков параметров режимов защищаемого электрооборудования.

Ключевые слова: релейная защита, противоаварийная автоматика, открытая архитектура.

Minakova T.E.¹, Minakov V.F.²

¹ PhD of technical science, associate professor, National Mineral Resources   University, ² Doctor of technical science, professor, St. Petersburg State University of economics

OPEN ARCHITECTURE OF RELAY PROTECTION AND AUTOMATIC EQUIPMENT

Abstract

The open architecture of means of relay protection and automatic equipment, allowing to expand a configuration of sets in use is offered. Duplication of power units, sensors of parameters of modes of protected electric equipment is thus excluded.

Keywords: relay protection, automatic equipment, open architecture.

Анализ современных подходов к построению систем релейной защиты и автоматики электрооборудования позволяет установить, что наиболее распространенным являет использование такой суммы комплектов защит, которые соответствуют возможным аварийным и аномальным режимам [1, 2]. В их числе: короткие замыкания, перегрузки, витковые замыкания, асимметрия напряжения, отклонение частоты и т. д. [3, 4]. Аналогично подбираются комплекты устройств автоматики [5]. Опыт их эксплуатации показывает, что в каждом комплекте дублируется ряд органов, содержащихся в других: датчиков, логических и исполнительных органов.

В последние годы появились устройства защиты и автоматики, для которых характерна интеграция логических органов отдельных защит в едином микропроцессорном блоке. Такой подход по своей сущности является конвергенцией [6, 7] с эффектом энергосбережения [8 - 10]. Опыт конвергенции защит прогрессивен расширением функциональных возможностей каждого комплекта. Более того, комплекты дополняются библиотекой программного обеспечения для реализации функций автоматики (как противоаварийной, так и технологической). Однако подход сопряжен, во-первых, с потерей основных функций при повреждениях в цепях блоков питания, во-вторых, с дороговизной таких комплектов, средняя цена которых превышать цену среднестатистического защищаемого объекта, например, электродвигателя. Последнее обстоятельство до настоящего времени практически исключало возможность распространения микропроцессорных средств защиты.

Авторами предлагается новая архитектура средств защиты и автоматики, позволяющая использовать возможности конвергенции отдельных компонентов в интегрированную структуру. Для этого выделена шина переменного оперативного тока (клеммы a и b на рис. 1), одновременно являющаяся цепью подключения контактов исполнительных органов. Кроме того, в структуре интегрированной системы защит выделена шина команд (клеммы c и d) отдельных логических органов. В качестве шины оперативного тока используется управляющее напряжение разрыва цепи питания коммутирующего органа.

Рис. 1. Структура интегрированной релейной защиты и автоматики

Такое напряжение стандартизовано для ряда уже существующих исполнительных и других органов релейной защиты и автоматики. Напряжение управляющей цепи c-d (рис. 1) одновременно выделено в авторской архитектуре в качестве шины команд, что исключает возможность потери защитных свойств, происходящей из-за повреждений блоков питания, например, традиционных микропроцессорных средств зашиты и автоматики.