О развитии элементной базы релейной защиты и автоматики

В промышленности в настоящее время применяются комплектные устройства релейной защиты и автоматики (РЗА) типа ЯРЭ-2201, выполненные на интегральных микросхемах (ИМС). Эти устройства предназначены для установки в релейных отсеках КРУ 10(6) кВ и представляют собой набор стандартных блоков РЗА [40]. Устройства ЯРЭ-2201 были выпущены Чебоксарским электроаппаратным заводом (ЧЭАЗ) и отличаются от аналогичных по назначению устройств РЗА, выполненных на электромеханических реле или на выпускавшихся ранее транзисторных модулях серии М, значительно улучшенными техническими характеристиками.

К настоящему времени ЧЭАЗ разработаны и выпускаются преобразовательные, функциональные и измерительные блоки:

максимального тока с независимой и зависимой от тока характеристикой выдержки времени, максимального и минимального напряжения, понижения и повышения частоты, выдержки времени на срабатывание, направления мощности, дифференциальной защиты с наличием или отсутствием торможения, защиты от замыканий на землю, АПВ, а также блоки питания, стабилизации, входных, выходных, сигнальных реле и т.д.

Выбор ЯРЭ-2201 с требуемым для конкретного случая набором блоков РЗА осуществляется по каталогам (сеткам) схем ЯРЭ-2201, разработанным для сетевых подстанций и подстанций промышленных предприятий институтами "Энергосетьпроект" и "Тяжпромэлектропроект".

В настоящее время ведутся работы по созданию устройств релейной защиты нового поколения — программируемых защит, использующих микропроцессорную технику. Предыдущие поколения устройств релейной защиты выполнялись на базе электромеханических реле, а затем с использованием полупроводниковых элементов и аналоговых ИМС. Следует подчеркнуть, что релейная защита на базе электромеханических реле, полупроводниковых элементов и ИМС, называемая также релейной защитой с неизменяемой (жесткой) архитектурой и созданная на основе непрограммируемых элементов, будет еще длительное время находить применение, прежде всего при реализации простых алгоритмов выявления повреждений [17].

Традиционно в системах релейной защиты на базе средств компьютерной техники используется процедурное программирование, т.е. программирование процедуры выявления повреждения. Как показали исследования, в системах релейной защиты целесообразно использовать также и процедурно-аппаратный способ программирования структуры релейной защиты, например, путем программирования коммутации информационных каналов и функциональных узлов. Поэтому микропроцессорные системы релейной защиты, использующие процедурное и процедурно-аппаратное программирование, правильнее называть гибкими [17].

На первых этапах внедрения в релейную защиту средств компьютерной техники имело место почти механическое перенесение известных принципов построения на новое поколение релейной защиты, что обусловило появление проблем обеспечения требуемого быстродействия, надежности и экономичности.

При создании современных и перспективных типов релейной защиты, предназначенных для систем промышленного электроснабжения с изменяемой в процессе функционирования топологией особое внимание уделяется формированию архитектуры релейной защиты. Дальнейшее развитие архитектуры релейной защиты, видимо, пойдет по пути полной автоматизации выбора оптимального принципа выявления повреждения в зависимости от состояния защищаемого объекта (его топологии, режимов работы и пр.), определения закона настройки архитектуры релейной защиты, поиска свободных функциональных узлов и их композиции в необходимую структуру [17].

При создании устройств релейной защиты нового поколения учитывают принцип совместимости их с устройствами старых поколений.

Глава четвертая