Качество функционирования защит зависит от того, насколько совершенна методика выбора их параметров срабатывания, а для цифровых защит – и от методики конфигурирования терминалов релейных устройств.

Внедрение микропроцессорных (МП) защит выявило ряд задач, связанных с разработкой методических указаний и созданием на их основе автоматизированных программных комплексов для расчета уставок защит.

Существующие методики рассчитаны на аналоговые защиты и во многом не учитывают спе-цифику цифровых устройств. Другая сторона вопроса заключается в том, что в МП защитах появились группы измерительных органов (ИО), методики расчета уставок для которых ранее не разрабатывались.



Методические указания по выбору параметров срабатывания защит

Очевидно, что назрела острая необходимость в создании методических указаний по выбору параметров срабатывания микропроцессорных устройств РЗА. В связи с внедрением на объекты МП защит зарубежного производства такая работа стала актуальной для ОАО «ФСК ЕЭС». Ее выполнение было поручено ООО «ИЦ «Бреслер». В настоящее время уже созданы методические указания по расчету параметров срабатывания для всего перечня защит подстанционного оборудования и части защит линий электропередачи.

Методические указания соответствуют стандартам РФ и рекомендациям производителей, содержат необходимую и достаточную информацию для параметрирования и конфигурирования устройств как на этапе проектирования, так и на этапе ввода в эксплуатацию и включают в себя:
• описание всех функций, варианты и возможности их применения;
• полный перечень параметров устройства, расчетные выражения;
• указания по формату задания параметров в устройстве;
• примеры расчета и выбора уставок защиты.

Предпосылки создания автоматизированной программы
Одним из этапов ввода в работу устройств релейной защиты является расчет уставок ИО защиты для различных режимов работы защищаемого энергообъекта. Как правило, расчет представляет собой комплекс сложных и однообразных операций, не обеспеченных достаточным набором инструментальных средств. Наличие рутинных действий, выполняемых вручную, приводит к ошибкам в вычислениях. В связи с этим возникает потребность в автоматизации самых трудоемких этапов расчетных работ. Но получение данных об аварийных режимах – не единственный этап расчета, который нуждается в автоматизации. Хотелось бы автоматизировать поиск расчетных режимов для выбора уставок, выбор методических условий и формул расчета, значений различных коэффициентов.

Для решения таких задач в «ИЦ «Бреслер» разработан программный комплекс (ПК) расчета параметров срабатывания защит PSC (Protection Settings Calculator), который позволяет выполнить не только параметрирование, но и конфигурирование защит, то есть формирует бланки уставок с учетом положения программируемых накладок защиты и рассчитанных программой уставок элементов времени. При доступном формате файла конфигурации ПК автоматически формирует такой файл для записи непосредственно в терминал защиты. Этот процесс реализован для защит «ИЦ «Бреслер».

Применение программы не только ускоряет и упрощает процесс расчета, но и повышает надежность результатов, помогает избежать многих ошибок. Алгоритмы, заложенные в программе, основаны на методических указаниях с учетом рекомендаций производителей защит, руководящих указаниях по расчету уставок и правилах устройства электроустановок.

Общая структура и основные возможности ПК PSC отображены на рис. 1.

Основные функции программы:
• автоматизированный расчет уставок;
• контроль всех вводимых и рассчитанных программой параметров (коэффициентов, уставок и др.) на допустимость значений, соответствие определенным диапазонам;
• возможность использования результатов расчета электрических величин (токов, напряжений, сопротивлений) от имитационных моделей объекта, представленных в форматах программы TKZ 3000, АРМ СРЗА и ТКЗ++ и необходимых для выбора уставок и проверки чувствительности;
• графическое представление рассчитанных уставок дифференциальных и дистанционных ИО защит;
• формирование протоколов расчета уставок в форматах MS Office Word (бланк уставок, пояснительная записка или другой формат по желанию пользователя в пределах допустимого расчетного модуля).



Основные этапы работы в ПК PSC

Как правило, расчет начинают с задания основных параметров объекта (номинальное напряжение, максимальный рабочий ток линии, коэффициенты трансформации трансформаторов тока и трансформаторов напряжения и пр.). Для исключения рутинных операций при задании исходных данных ПК предлагает получать параметры первичного оборудования или их рассчитанные модели непосредственно с электронных носителей. Сбор, обработка, хранение всей информации об энергообъекте выполняет справочно-информационная система на базе ПК «Служба РЗА», разработанная в «ИЦ «Бреслер».

Когда необходимые параметры объекта заданы, выбирают измерительный орган, уставку которого необходимо рассчитать. При расчете программа предлагает воспользоваться рекомендуемыми значениями коэффициентов и ранее заданными параметрами объекта. Такое решение защищает пользователя от возможных ошибок из‑за выполнения многочисленных однообразных операций. Для исключения случайных ошибок в программе производится проверка на диапазоны рассчитываемых и вводимых величин.

После задания всех коэффициентов и других параметров, необходимых для расчета, автоматически производится расчет этой уставки, полученное значение которой отображается в специально предназначенном для этого поле (рис. 1). Программа добавляет рассчитанное значение в список экспортируемых уставок.

Программа выполняет проверку чувствительности защиты при выбранном параметре срабатывания.



Развитие ПК PSC

Важным этапом автоматизации всего процесса расчета уставок является возможность интеграции в ПК для совместной работы программного комплекса моделирования режимов «ТКЗ++», разработанного в «ИЦ «Бреслер». При получении данных о сети из ПК «Служба РЗА» и составлении конкретного задания на расчет появляется автоматическая возможность поиска для указанного присоединения максимального и минимального режимов и расчет параметров срабатывания защиты с последующей рекомендацией о применимости защиты. Кроме того, в автоматизированной программе PSC имеется возможность контроля получаемых данных, которые заносятся для каждого импортируемого параметра в соответствующие ячейки расчета в формах программы (рис. 2).

Удобный интерфейс и наличие подробной вспомогательной информации позволяют быстро освоить программу и легко в ней ориентироваться. Программа осуществляет контроль за используемыми для расчетов данными, предусматривает возможность применения рекомендуемых значений параметров и редактирования заносимых в файл значений уставок. Гибкая контекстно-зависимая система помощи позволяет быстро получить всю необходимую информацию об использовании программы и заложенной в ней методике.



Применение ПК PSC

Система снижает трудозатраты пользователя по подготовке и вводу исходных данных; устраняет рутинность в работе расчетчика; повышает точность расчета; ускоряет процесс создания отчетов, формирования бланка уставок в форматах фирм-производителей устройств РЗА; позволяет сохранять результаты расчетов, выполнять оперативный возврат и уточнение используемых коэффициентов и параметров отстройки; повышает наглядность расчетов; ускоряет процесс анализа параметров срабатывания путем графического построения характеристик срабатывания; дает возможность введения в комплекс программ прикладного характера, использующих результаты расчета электрических величин и дальнейшее их использование в качестве своих исходных данных.