Wady i zalety ochrony mikroprocesorowej urządzeń elektrycznych

Pulpity sterownicze nowoczesnych stacji elektroenergetycznych, a także obiekty rekonstruowane są coraz częściej wyposażane w zabezpieczenia mikroprocesorowe... Współczesne osiągnięcia w dziedzinie technologii mikroprocesorowych pozwalają na tworzenie pełnowartościowych urządzeń, które w niczym nie ustępują a ponadto pod wieloma względami przewyższają swoich przodków — zbudowane na nich urządzenia ochronne przekaźniki elektromechaniczne.

Nowoczesne urządzenia do zabezpieczania przekaźników oparte na mikroprocesorach i automatyce urządzeń charakteryzują się wieloma zaletami. Ale, jak każde urządzenie, ochrona mikroprocesorowa ma również swoje wady. W tym artykule przedstawimy ich główne zalety i wady oraz wyciągniemy wniosek o znaczeniu wyboru urządzeń mikroprocesorowych do ochrony urządzeń elektrycznych.

Zacznijmy od korzyści.Główną zaletą mikroprocesorowych terminali zabezpieczających sprzęt jest ich elastyczność. Oprócz głównych funkcji, jakimi są ochrona urządzeń i obsługa urządzeń automatyki, terminale mikroprocesorowe mierzą wielkości elektryczne.

Jeśli spojrzymy na stare panele ochronne podstacji, zobaczymy wiele przekaźników i mierników analogowych. W przypadku zastosowania zabezpieczenia mikroprocesorowego nie ma potrzeby instalowania dodatkowych urządzeń pomiarowych, ponieważ wartości głównych wielkości elektrycznych można ustalić na Wyświetlacz LSD zaciski ochronne.

Można tu zauważyć jeszcze jedną zaletę — dokładność pomiaru. Urządzenie analogowe pozwala na pomiar wartości z pewnym błędem, a jeśli urządzenia służą dłużej niż kilkanaście lat (a większość urządzeń pomiarowych instalacji elektrycznych jest w takim stanie), to ich dokładność jest znacznie zmniejszona i jest nie zawsze wygodne nagrywanie zeznań.

Wyświetlacz terminala pokazuje dokładne wartości wielkości elektrycznych i co ważne faza po fazie. Umożliwia to monitorowanie pozycji otwartej (zamkniętej) wszystkich biegunów wyłącznika.

Na podstawie powyższego można wyróżnić jeszcze jedną zaletę zabezpieczeń mikroprocesorowych — zwartość. Dzięki zastosowaniu technologii mikroprocesorowej łączna liczba szaf sterowniczych zabezpieczeń, automatyki i urządzeń zainstalowanych w sterowaniu ogólnym stacji jest dosłownie o połowę mniejsza.

Jeżeli np. do ochrony, obsługi urządzeń automatyki, sterowania wyłącznikami transformatorów mocy zainstalowano trzy panele z zabezpieczeniami elektromechanicznymi, to w przypadku zastosowania zabezpieczeń mikroprocesorowych wszystkie niezbędne funkcje realizowane są przez dwa małe zaciski zainstalowane na jednym płyta.

Kolejną zaletą jest wygoda rozwiązywania problemów. W przypadku odchyleń od normalnej pracy urządzenia, w tym w przypadku awarii, zapalają się diody terminala ochronnego, sygnalizując to lub inne zdarzenie.

Personel obsługujący instalację elektryczną prowadzi schemat rozmieszczenia (schemat mnemoniczny) przedstawiający rzeczywiste położenie wszystkich łączników, w tym uziemiaczy stacjonarnych.W tym przypadku zmiana położenia łączników na schemacie rozmieszczenia odbywa się ręcznie.

Zaciski zabezpieczające mikroprocesor pozwalają całkowicie zrezygnować z obwodu płytki stykowej. Symulowany schemat przedziału jest pokazany na terminalach bezpieczeństwa każdego przedziału, w którym pozycje urządzeń przełączających są automatycznie zmieniane zgodnie z ich rzeczywistą pozycją.

Ponadto wszystkie zaciski ochronne są podłączone do systemu SCADA, który pokazuje cały schemat podstacji, wartości obciążenia dla każdego łącza, napięcia szyn podstacji oraz rejestrację występujących sytuacji awaryjnych w czasie rzeczywistym.

Synchronizacja systemów SCADA stacji z centrum dyspozytorskim pozwala dyżurnemu dyspozytorowi na terminową rejestrację sytuacji awaryjnych, kontrolę procesu przełączania przez personel operacyjny. Dyżurny dyspozytor przed wydaniem zezwolenia na dopuszczenie brygady do planowanych prac, dzięki systemowi SCADA, może osobiście sprawdzić poprawność i wystarczalność zastosowanych środków bezpieczeństwa.

Wady zacisków mikroprocesorowych do ochrony urządzeń instalacji elektrycznych

Istotną wadą urządzeń mikroprocesorowych jest ich wysoki koszt. Ponadto na utrzymanie urządzeń mikroprocesorowych przeznaczane są znaczne koszty przedsiębiorstwa: konieczne jest posiadanie drogiego sprzętu, oprogramowania, a także specjalistów o odpowiednich kwalifikacjach.

Brak kosztownej konserwacji urządzeń mikroprocesorowych nie jest znaczący, jeśli wszystkie podstacje przedsiębiorstwa są wyposażone w nowoczesne techniki mikroprocesorowe. W tym przypadku urządzenia te są obsługiwane przez serwis zabezpieczeń przekaźników i automatyki, który specjalizuje się wyłącznie w tego typu urządzeniach zabezpieczających.

Zainstalowanie zabezpieczeń mikroprocesorowych w kilku lokalizacjach jest dla przedsiębiorstwa bardzo kosztowne, ponieważ konieczne staje się utrzymanie specjalistów z kilku serwisów do obsługi zarówno urządzeń mikroprocesorowych, jak i tradycyjnych elektromagnetycznych.

Kolejna wada urządzenia mikroprocesorowe — wąski zakres temperatur pracy. Tradycyjne urządzenia zabezpieczające oparte na konwencjonalnych przekaźnikach są dość bezpretensjonalne i mogą działać w szerokim zakresie temperatur roboczych.Jednocześnie dla zapewnienia poprawnej pracy urządzeń mikroprocesorowych konieczny jest montaż dodatkowych urządzeń klimatyzacyjnych.

Należy zwrócić uwagę na taką wadę urządzeń mikroprocesorowych, jak okresowe błędy w oprogramowaniu. Pomimo zapewnień producentów zabezpieczeń mikroprocesorowych o ich stabilnej pracy, bardzo często obserwuje się błąd w działaniu oprogramowania (np. okresowe restartowanie terminala). Jeśli podczas awarii oprogramowania wystąpi zwarcie, może to doprowadzić do uszkodzenia sprzętu, ponieważ połączenie nie jest w tym momencie chronione.

Na tle licznych zalet urządzeń mikroprocesorowych ich wady nie są tak znaczące, aw niektórych przypadkach można je wykluczyć. Przykładowo zainstalowanie niezawodnego oprogramowania i zapewnienie optymalnych warunków pracy urządzeń mikroprocesorowych praktycznie wyklucza występowanie błędów czy awarii w ich działaniu.

Podsumowując, można stwierdzić, że wprowadzenie technologii mikroprocesorowych w przedsiębiorstwach elektroenergetycznych jest wskazane i uzasadnione wieloma niezaprzeczalnymi zaletami.