ВЛИЯНИЕ ТОКОВ И НАПРЯЖЕНИЙ ПРОМЫШЛЕННОЙ ЧАСТОТЫ НА МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ УСТРОЙСТВА ПРИ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЯХ НА ЗЕМЛЮ В РАСПРЕДЕЛИТЕЛ. 12. заключение. Эффективность указанных мероприятий проверяют с помощью расчетов
 Скачать 68 Kb.
|
|
Заключение Статистика повреждений силового оборудования ТП и аварийность железнодорожных транзитов свидетельствует о неоправданно высоком количестве перерывов в электроснабжении и необходимости проведения мероприятий по обеспечению ЭМС как существующих, так внедряемых АСТУ ТП. Необходимые мероприятия для обеспечения ЭМС на ТП, после проведения их обследования на ЭМО рассмотрены в соответствующих разделах. Перечислим основные из них. Если напряжения и токи промышленной частоты превышают допустимые значения, разрабатываются мероприятия по реконструкции заземляющего устройства: -определяются те участки заземлителя, на которых происходит наибольшее падение напряжения, и в таких местах прокладываются дополнительные горизонтальные заземлители, -для снижения потенциала на оборудовании необходимо проложить дополнительные проводники от оборудования к магистральным заземлителям, снизив сопротивление связи оборудования с сеткой заземляющего устройства, сопротивление связи оборудования с заземлителем снижается заметно, если общее число связей оборудования с заземляющим устройством не превышает четырех; -если прокладка дополнительных горизонтальных заземлителей сетки заземляющего устройства не дает требуемого эффекта, то необходимо снижать сопротивление растеканию тока всего объекта. Для этого устанавливают дополнительные вертикальные заземлители или выполняют выносной заземлитель. Установка вертикальных заземлителей эффективна только при наличии слоев грунта с низким удельным сопротивлением и при небольших размерах заземляющего устройства; -для снижения токов в экранах, оболочках и броне кабелей необходимо проложить параллельно кабельной трассе проложить дополнительно заземлители на расстоянии (0,5-1,0)м от кабельного канала или лотка; -эффективность указанных мероприятий проверяют с помощью расчетов. Если для какого-либо вида цепей будет установлено, что уровень импульсных помех при коммутациях, КЗ и ударах молнии превышает допустимые значения, то для снижения помех в этих цепях возможно применение следующих мероприятий: -прокладка дополнительных проводников от оборудования к магистральным заземлителям; -применение экранированных кабелей с заземлением экранов с обеих сторон; -перенос заземления цепей напряжения на релейный щит (если это позволяют технические условия) или отнесение точки заземления на некоторое расстояние от высоковольтного оборудования и порталов; -для ограничения уровня помех на входе аппаратуры могут быть установлены специальные устройства по ограничению перенапряжений; Если указанные мероприятия окажутся неэффективными для снижения уровней импульсных помех от молнии, то необходимо провести реконструкцию системы молниезащиты энергообъекта на основе зонной теории на базе ОПН. Снижение уровней электромагнитных полей радиочастотного диапазона от внешних источников и стационарных станций может быть достигнуто за счет экранирования зданий или применения экранов в местах установки аппаратуры. Если уровни электромагнитных полей от переносных радиопередающих станций превышают допустимые значения, то предусматривают организационные мероприятия, исключающие использование таких станций в местах установки устройств АСТУ. Для снижения уровня воздействия магнитного поля промышленной частоты необходимо изменить место размещения аппаратуры или переместить источник магнитного поля на большее расстояние от аппаратуры. Если мероприятия по экранированию аппаратуры от воздействий импульсных магнитных полей при ударах молнии окажутся неэффективными, то необходимо провести реконструкцию системы молниезащиты энергообъекта. Защита от статического электричества осуществляется, если уровень потенциала на теле человека превышает допустимое значение путём применения антистатического напольного покрытия или установкой системы поддержки соответствующей влажности воздуха в помещениях, где установлена аппаратура АСТУ. Для снижения уровня электромагнитных помех в цепях питания низкого напряжения до допустимых значений применяют следующие мероприятия: -установка устройств ограничения перенапряжений на источниках помех (соленоиды, катушки реле); -установка устройств ограничения перенапряжений на шинах постоянного тока и на шинах собственных нужд; -применение специальных фильтров; -отдельное питание устройств АСТУ В этом разделе сделаны выводы имеющие общий характер, а некоторые из которых требуют неотложного решения. Проведенные исследования по определению ЭМО на типовой тяговой подстанции (ТП Жамбыл) показали: -ЭМО на типовой ТП классифицируется как крайне жесткая; -необходимость проведения периодических обследований ЭМО существующих ТП с целью обеспечения работоспособности электрооборудования, как правило, критического по срокам эксплуатации; - необходимость обеспечения требований ЭМС вторичного оборудования и устройств связи, как важнейшего условия надёжного функционирования ТП; -обеспечение требуемой ЭМО является важной составляющей надежной работы существующих ТП; - достоверные результаты по ЭМО могут быть получены лишь при комплексном сочетании натурных экспериментов с имитацией электромагнитных воздействий и численным анализом полученных результатов; - несоответствие современным условиям существующей НТД, которые не отражают требования по обеспечению ЭМС АСТУ, не содержат современных методов диагностирования ЗУ, систем молниезащиты и электропитания, АСТУ и других устройств ТП. Это обуславливает необходимость разработки и внедрения необходимой НТД. Создание требуемой ЭМО для вновь строящего ТП, комплексного технического его перевооружения и реконструкции, расширения действующих ТП, при модернизации, замене отдельных устройств обеспечивается выполнением комплекса мероприятий: - определение проектных решений по обеспечению ЭМС при разработке проектной документации на стадии проекта; - реализация принятых проектных решений в конструкторской, строительной, монтажной и другой документации на стадии разработки рабочей документации; - авторский надзор за выполнением проектных решений при производстве строительно-монтажных работ; - проведение приемо-сдаточных испытаний с целью подтверждения достаточности выполненных мероприятий. Задание на обеспечение необходимой ЭМО должно содержаться в техническом задании на проектирование при: - разработке проекта вновь строящейся ТП; - разработке проекта полной реконструкции (техперевооружение) ТП с заменой первичного и вторичного оборудования; -поэтапную реконструкцию (техперевооружение) ТП с заменой части первичного и вторичного оборудования; -частичную реконструкцию (техперевооружение) ТП с заменой отдельных систем вторичного оборудования; - замену существующих или оборудование новых систем вторичного оборудования; - замену или установку новых устройств. В общем случае условия обеспечения ЭМС должны быть выполнены для следующих систем: - релейной защиты; - электроавтоматики: противоаварийной и автоматического регулирования; - автоматизированной системы управления технологическим процессом; - автоматизированной системы диспетчерского управления; - системы сбора и передачи информации; - автоматизированной системы контроля, учета и управления электропотреблением; - противопожарной системы; - охранной сигнализации. - видеонаблюдения; - оперативного постоянного тока; - электроснабжения переменным током 0,4кВ; - системы управления и сигнализации вспомогательного оборудования; - диагностики силового оборудования; - связи. Как составная часть процесса проектирования должен быть предусмотрен на этапе приемо-сдаточных испытаний технический контроль электромагнитной обстановки и электромагнитной совместимости в необходимом объеме. Для проведения расчетных оценок электромагнитной обстановки необходимы исходные данные. Общими исходными данными для проведения оценки выполнения условий электромагнитной совместимости на ТП являются: - нормируемые параметры; - электрическая оперативная схема, характеристики силового оборудования; - результаты предпроектных изысканий; - схема расположения оборудования с трассами прокладки кабелей це- пей вторичной коммутации; - расчетные значения токов однофазного короткого замыкания (3I0) на каждом из РУ 110-220 кВ и выше и токов двухфазного замыкания на РУ 6-35 кВ; - характеристики оборудования системы оперативного постоянного тока и переменного тока. В качестве нормируемых параметров при оценке электромагнитной обстановки и выборе мероприятий по обеспечению ЭМС рассматриваются уровни электромагнитных воздействий, на которые проводятся испытания устройств АСТУ, связи и других систем при определении помехоустойчивости. При проектировании заземляющих устройств дополнительно нормируются токи по экранам, броне и оболочке кабелей цепей вторичной коммутации, чтобы исключить возможность их термического повреждения. При проектировании молниезащиты дополнительно нормируется расстояние от заземляющего устройства молниеотводов до кабелей, чтобы исключить возможность перекрытия с земли на кабели при ударе молнии в молниеотвод. Для системы электроснабжения переменного тока 0,4 кВ дополнительно применяются нормируемые параметры по ГОСТ 13109-97 «Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения». Для обеспечения ЭМС вторичного оборудования и систем связи при разработке проекта осуществляют: - проведение предпроектных изысканий и сбор исходных данных; - расчетную оценку уровней электромагнитных воздействий на вторичное оборудование и системы связи; - сопоставление рассчитанных уровней электромагнитных воздействий с уровнями помехоустойчивости вторичного оборудования и устройств связи; - разработку технических решений по снижению уровней электромагнитных воздействий, если они превышают допустимые уровни помехоустойчивости вторичного оборудования. Критерием обеспечения ЭМС являются условия, при которых уровень всех видов электромагнитных воздействий ниже уровня помехоустойчивости вторичного оборудования и систем связи. Работы по определению электромагнитной совместимости (ЭМС) необходимо проводить в два этапа, причем для каждой ТП индивидуально. Первый этап проводиться на этапе проектирования, при этом на основе обследования подстанций: определяется наиболее неблагоприятная ЭМО, характеризуемая наибольшими электромагнитными воздействиями в местах планируемого расположения аппаратуры автоматизированной системы технологического управления (АСТУ), в том числе устройств РЗиА; проверяется ЭМС аппаратуры АСТУ с проектными решениями и разрабатываются предложения по улучшению ЭМО; разрабатываются требования по классам жесткости испытаний на помехоустойчивость аппаратуры АСТУ, устанавливаемой на подстанции. На втором этапе проверяется ЭМО после монтажа аппаратуры АСТУ и уровень реализации рекомендаций, сформулированных на этапе проектирования. При этом уровни помех определяются от всех возможных источников их появления: напряжения и токи промышленной частоты при КЗ на землю; импульсные помехи при коммутациях и КЗ; импульсные помехи при ударах молнии; электромагнитные поля радиочастотного диапазона; разряды статического электричества; магнитные поля промышленной частоты; импульсные магнитные поля; помехи, связанные с возмущениями в цепях питания АСТУ. Особое внимание необходимо уделять вопросам испытаний объектов на помехоустойчивость или их сертификация на ЭМС. Основа системы сертификации технических средств на соответствие требованиям ЭМС – законодательные акты, нормативно-техническая документация и современная испытательная база. Решение вопросов ЭМС аппаратуры управления ТП, связанное в первую очередь с обеспечением надлежащей ЭМО решает вопросы внедрения в АСТУ систем электроснабжения железнодорожного транспорта электронных и микропроцессорных устройства и позволяет повысить надёжность работы эксплуатируемого электрооборудования. Исследования, проведённые в работе, позволяют придать этим работам осмысленный характер. На первом этапе необходимо: -провести обследование объектов систем электроснабжения КТЖ на ЭМО; - ввести систему обязательной сертификации технических средств по требованиям ЭМС; -разработать и принять НТД по хозяйству электроснабжения в области обеспечения ЭМС; -необходимо также активизировать работы по разработке и внедрению новых стандартов ЭМС, разумно гармонизированных с требованиями международных стандартов МЭК. Однако для внедрения новых стандартов по ЭМС, соответствующих международным требованиям, необходимы значительное время и большие средства, поэтому необходимы отраслевые временные руководящие указания; - решить вопросы обучения и подготовки специалистов по ЭМС; -разработать комплексно-целевую программу НИОКР в области обеспечения ЭМС технических средств отраслей КТЖ. На объектах электроэнергетики существует множество источников электромагнитных помех и элементов АСТУ, подверженных их воздействию. Это обстоятельство на стадии проектирования не позволяет количественно оценить все потенциально возможные воздействия. Связано это с тем, что конфигурация каждого нового объекта и создаваемой им электромагнитной обстановки являются неповторимыми, изменяющимися во времени, поэтому было бы неправильно прогнозировать детальную ЭМО на нем, основываясь на экспериментах и расчетах, проведенных на предыдущих. Следовательно, при строительстве новых подстанций необходима разработка соответствующих норм на проектирование новых технических решений по обеспечению ЭМС и их реализация на этапе проектирования. Однако, опыт проектирования, строительства, эксплуатации различных типов объектов должен быть использован для дальнейшего совершенствования классификации ЭМО, причем для каждого класса ЭМО с учетом сложившейся практики внедрения при проектировании мероприятий по обеспечению ЭМО необходимо обоснованно выбрать уровни помех, к которым должна быть надежно обеспечена невосприимчивость электронного оборудования. При модернизации электрических систем или внедрении новых электронных систем технологического управления работы по определению ЭМС необходимо проводить в два этапа. В частности, при модернизации электрических подстанций оба этапа для каждой из них проводятся индивидуально. Проблема обеспечения ЭМС элементов СТУ, подключенных в узлах нагрузки, тесно связана с вопросами мониторинга качества электрической энергии, характеризуемого наличием высших гармоник, отклонениями частоты переменного тока и напряжения, длительностью провала напряжения и т.д. Эта проблема имеет два аспекта: влияние электротехнического оборудования на системы электроснабжения и влияние ЭМП различного происхождения на функционирование электронных компонентов СТУ. Решение этой проблемы связана с организацией системы учета, контроля и анализа параметров качества электроэнергии, анализа причин его ухудшения и принятия необходимых организационно-технических мероприятий его улучшения, что в свою очередь ведет к необходимости совершенствования системы измерения мощности и электрической энергии, оптимизации метрологических характеристик существующих средств измерений, разработке новейших измерительных приборов и комплексов. Таким образом, вопросы электромагнитной совместимости электронных систем технологического управления и вопросы развития, модернизации систем электроснабжения различного назначения сложны, многообразны и вместе с тем взаимоувязаны, что их решение требует системного подхода: от создания нормативных документов, проведения научно-исследовательских, опытно-конструкторских и проектно-изыскательских работ до подготовки специалистов по аналогии с опытом технически развитых стран. Необходима подготовка специалистов по обслуживанию силового оборудования, релейных защит нового типа, внедряемых на новых и действующих участках электрификации. |