ВЛИЯНИЕ ТОКОВ И НАПРЯЖЕНИЙ ПРОМЫШЛЕННОЙ ЧАСТОТЫ НА МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ УСТРОЙСТВА ПРИ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЯХ НА ЗЕМЛЮ В РАСПРЕДЕЛИТЕЛ. 07. глава 1. Электрофизические основы электромагнитной обстановки тяговой подстанции
 Скачать 0.72 Mb.
|
|
1.4 Классификация электромагнитной обстановки Чтобы исключить или уменьшить опасность воздействия электромагнитных возмущений на устройства АСТУ ТП, производят испытания на устойчивость к воздействию помех различного вида и устанавливают уровни помехоустойчивости этих устройств. Выбор устройств при проектировании АСТУ ТП осуществляют с учетом электромагнитной обстановки в местах установки устройств. При испытаниях технических средств на помехоустойчивость применяют критерии качества функционирования, указанные в таблице 1.3. Таблица 1.3 - Критерии качества функционирования устройств при испытаниях
Уровень электромагнитных помех в условиях эксплуатации и уровень восприимчивости ТС в общем случае являются случайными величинами с распределениями интегральной вероятности, условно показанных на рисунке 3.24.  Рисунок 1.24 - Соотношения между вероятностью помех (кривая 1) и восприимчивостью к помехам (кривые 2 и 3). Р - вероятность, Un - амплитуда помехи, Ub — уровень восприимчивости к помехам Вероятность Р амплитуд помех (кривая 1) подчиняется некоторому закону. При большом числе влияющих факторов закон распределения, как правило, является нормальным. Восприимчивость ТС к помехам можно также характеризовать некоторыми вероятностными кривыми (например, кривые 2 и 3). В идеальном случае кривые 1 и 3 не должны иметь общего заметного диапазона значений U, где уровень восприимчивости ниже уровня помех. Такая ситуация означает абсолютную ЭМС рассматриваемого устройства. По мере сближения кривых вероятности амплитуд помех (кривая 1) и помеховосприимчивость (например, кривая 2) с достижением общего диапазона значений U ЭМС становится все хуже. В соответствии со сказанным устанавливаются нормированные уровни испытательных величин, которые, с одной стороны должны быть не менее расчетного уровня допустимых помех и, с другой стороны, меньше уровня восприимчивости конкретного устройства. Это условие необходимо соблюдать при согласовании выбора уровня испытательных воздействий (степень жесткости испытаний) и ЭМО. Электромагнитная обстановка окружающей среды представляет собой многовариантную систему с широким разбросом параметров, количества, вида и интенсивности проявляющихся в данном месте электромагнитных воздействий. Экономически нецелесообразно выполнять АСТУ ТП абсолютно стойкими к самым жестким электромагнитным воздействиям. Требуется классификация электромагнитных условий окружающей среды по видам и уровням воздействия, в соответствии с которой можно сформулировать требования, предъявляемые к различным устройствам в отношении электромагнитной совместимости. Приведем характеристики классов окружающей среды. Электромагнитную обстановку принято характеризовать как легкую (класс 1), средней жесткости (класс 2), жесткую (класс 3) и крайне жесткую (класс 4). В корреляции с электромагнитной обстановкой устанавливают степени жесткости испытаний технических средств АСТЕ на электромагнитную совместимость. Класс 1. Легкая электромагнитная обстановка: осуществлены оптимизированные и скоординированные мероприятия по подавлению помех, защите от перенапряжений во всех цепях; электропитание отдельных элементов устройства резервировано, силовые и сигнальные цепи выполнены раздельно; • выполнение заземлений, прокладка кабелей, экранирование произведено в соответствии с требованиями электромагнитной совместимости; • климатические условия контролируются и приняты специальные меры по предотвращению разрядов статического электричества. Класс 2. Электромагнитная обстановка средней жесткости: цепи питания и управления частично оборудованы помехозащитными устройствами и устройствами для защиты от перенапряжений; отсутствуют силовые выключатели, устройства для отключения конденсаторов, катушек индуктивностей; электропитание устройств осуществляется от сетевых стабилизаторов; имеется тщательно выполненное заземляющее устройство; токовые контуры разделены гальванически; предусмотрено регулирование влажности воздуха, материалы, способные электризоваться трением, отсутствуют; применение радиопереговорных устройств, передатчиков, запрещено. Эта обстановка типична для диспетчерских помещений индустриальных предприятий, электростанций и подстанций. Класс 3. Жесткая электромагнитная обстановка: защита от перенапряжений в силовых цепях и цепях управления не предусмотрена; повторного зажигания дуги в коммутационных аппаратах не происходит; имеется контур заземления; провода электропитания, управления и коммутационных цепей недостаточно разделены; кабели линий передачи данных, сигнализации, управления разделены; относительная влажность воздуха поддерживается в определенных пределах, нет материалов, электризуемых трением; использование переносных радиопереговорных устройств ограничено (установлены ограничения приближения к приборам на определенное расстояние). Эта обстановка характерна для индустриальных цехов, электростанций, релейных помещений подстанций. Класс 4. Крайне жесткая электромагнитная обстановка: защита в цепях управления и силовых контурах от перенапряжений отсутствует; имеются коммутационные устройства, в аппаратах которых возможно повторное зажигание дуги; существует неопределенность в выполнении заземляющего устройства; нет пространственного разделения проводов электропитания, управления и коммутационных цепей; управление и сигнализация осуществляются по общим кабелям; допустимы любая влажность воздуха и наличие электризуемых трением материалов; возможно неограниченное использование переносных переговорных устройств; в непосредственной близости могут находиться мощные радиопередатчики; вблизи могут находиться дуговые технологические устройства (электропечи, сварочные машины и т.п.). Типичными для этого класса являются территории вблизи промышленных предприятий, электростанций, открытых распределительных устройств среднего и высокого напряжений, где не предусматриваются специальные меры по обеспечению электромагнитной совместимости. Устройства автоматических и автоматизированных систем технологического управления электротехническими объектами проходят испытания на устойчивость к воздействиям электромагнитных помех в соответствии с базовым нормативно-техническим документом в области электромагнитной совместимости Выводы Объекты энергетики железнодорожного транспорта в полной мере содержат рассмотренные в 1.1-1.3 электрофизические процессы, относятся к объектам с крайне жесткой ЭМО. Очевидно, что внедрение современных АСТУ невозможна без исследования их ЭМО. Применяемые в настоящее время электронные, микропроцессорные изделия и компоненты АСТУ значительно более восприимчивы, чем применяемые ранее технические средства, к помехам, в том числе кондуктивным, излучаемым помехам и электростатическим разрядам. Расширение сферы их применения на ТП в значительной степени повышает опасность нарушений функционирования и повреждений технических средств технологического управления при воздействии помех. Внедрение на ТП релейной защиты и противоаварийной автоматики на микропроцессорной основе, микропроцессорной электрической централизации и автоблокировки на железнодорожном транспорте и им подобных АСТУ на электронной основе требуют новых подходов при их проектировании, внедрении и эксплуатации. Необходимо отказаться от старых стереотипов, преодолеть психологический барьер и рассматривать проблемы ЭМС АСТУ и общие проблемы железнодорожного транспорта и электротехники взаимоувязано, минимизируя экономические затраты на сооружение железнодорожных объектов в целом, при обеспечении заданного высокого уровня надежности их эксплуатации, обеспечивающей безопасность движения поездов. Обследование ТП Жамбыл показало, что значительная часть электрооборудования имеет большой срок эксплуатации, следовательно, их физическое старение достигает критического значения. На наш взгляд, с целью повышения надежности ТП, их обследование на ЭМО с выполнением требований ЭМС является необходимой процедурой. |