Применение современных микропроцессорных защит в электроэнергетике

Общие сведения о микропроцессорных защитах

Сегодня на смену традиционным релейным защитам на электромеханической элементной базе всё активнее приходят современные цифровые устройства, сочетающие в себе функции защиты, автоматики, управления и сигнализации.

Использование цифровых терминалов дает возможность повысить чувствительность защит и значительно уменьшить время их срабатывания, что позволяет существенно снизить величину ущерба от перерывов в электроснабжении. В современных цифровых реле может быть записано большое количество программ для работы защиты с различными функциями и характеристиками (алгоритмами). Алгоритмы работы защиты выполняются в реальном масштабе времени. При этом компьютерные программы используются не только для обеспечения функционирования цифровых реле, но и для дистанционного их обслуживания (выставления и изменения параметров срабатывания), а также для их изучения [14].

С начала 1980;х годов цифровая аппаратура релейной защиты во всех странах мира стала вытеснять с рынка традиционные электромеханические реле и полупроводниковые аналоговые реле. В России этот процесс начался с небольшой задержкой, но сейчас набирает темпы: в разных регионах страны выполнено несколько крупных проектов оснащения электростанций и подстанций серийными цифровыми реле, освоен промышленный выпуск отечественных цифровых реле, накоплен небольшой положительный опыт в эксплуатации этих реле в нескольких энергосистемах [14].

Микропроцессорные системы релейной защиты точно работают по тем же принципам быстродействия, избирательности, чувствительности и надежности, что и обычные устройства РЗА.

Центральным элементом рассматриваемых устройств является микропроцессор — однокристальная электронно-вычислительная машина (ЭВМ) с оперативным и постоянным запоминающими устройствами, таймером, устройствами ввода и вывода.

Устройство подразделяется на аналоговую и цифровую части. В состав аналоговой части входят преобразователи напряжения и тока, и коммутатор аналоговых сигналов (мультиплексор). Входным элементом цифровой части является аналогово-цифровой преобразователь (АЦП). Выходные сигналы (в цифровой форме) АЦП подаются на входы портов ввода-вывода (ПВВ) микропроцессора. Благодаря мультиплексору удается с помощью одного достаточно дорогостоящего АЦП последовательно осуществлять преобразование нескольких аналоговых сигналов в цифровую форму.