Annex XIV guidance;doc

1
2
3
Аннотация
В диссертации рассмотрены проблемы обеспечения надежной работы
современных устройств релейной защиты, произведен обзор устройств по
проверке релейной защиты. Рассмотрена возможность применения
специализированной программы проверки терминала БМРЗ КЛ-05 на базе ПТК
РЕТОМ 51 для проверки терминала БМРЗ КЛ-11. Разработана программа
проверки терминала БМРЗ КЛ-11 с помощью приложения РЕТОМ-Мастер.
Аңдатпа
Диссертацияда қазіргі релелік қорғаныстардың сенімді жұмысының
қамсыздандыруының мәселелері, релелік қорғаныстардың тексеріс құралдары
қарастырылған. БМРЗ КЛ-05 терминалынан арнайы РЕТОМ 51 базасында
жазылған бағдарламасын БМРЗ КЛ-11терминалын тексеруге пайдалану
мүмкіндігі қарастырылған. РЕТОМ-Мастердің көмегімен БМРЗ КЛ-11
терминалын тексеруге арналған арнайы бағдарлама құрастырылған.
Annotation
In the thesis considers problems of ensuring reliable operation of modern relay
protection systems, review the devices on check of the relay protection. The
possibility of application of specialized software validation terminal BMRZ CL-05based PTC RETOM 51 to check the terminal BMRZ CL-11. Developed a program
for checking the terminal BMRZ CL-11 using the application RETOM-Master.
4
Содержание
1
1.1
1.2
1.3
2
2.1
2.2
3
3.1
3.2
3.3
4
4.1
4.2
Перечень сокращений и обозначений
Введение
Проблемы обеспечения надежной работы современных
устройств релейной защиты
Оценка надежности работы микропроцессорных терминалов
релейной защиты
Требования
и
рекомендации
производителей
микропроцессорных устройств РЗА по настройке и эксплуатации
терминалов
Нормативные требования по проверке устройств РЗА
Средства проверки устройств релейной защиты
Многообразие устройств по проверке релейной защиты
Программно-технический комплекс по проверке релейной
защиты РЕТОМ 51
Возможность применения специализированной программы
проверки терминала БМРЗ КЛ-05 на базе ПТК РЕТОМ 51 для
проверки терминала БМРЗ КЛ-11
Принцип работы терминала БМРЗ КЛ-11
Специализированная программа проверки терминалов БМРЗ КЛ05 на базе ПТК РЕТОМ 51
Анализ
возможности
применения
специализированной
программы проверки терминала БМРЗ КЛ-05 на базе ПТК
РЕТОМ-51 для проверки терминала БМРЗ КЛ-11
Разработка программы проверки терминала БМРЗ КЛ-11 с
помощью приложения РЕТОМ-Мастер
Программный пакет РЕТОМ-Мастер
Разработка программы проверки терминала БМРЗ КЛ-11 на базе
РЕТОМ-Мастер
Заключение
Список использованной литературы
5
6
7
10
10
26
30
36
36
41
51
51
65
74
83
83
104
115
116
Перечень сокращений и обозначений
АПВ
АЦП
КЗ
МЗ
МПС
МТЗ
МУРЗ
РЗ
ТСРЗ
УРОВ
ЦРЗА
ЭМРЗ
– автоматическое повторное включение
– аналого-цифровой преобразователь
– короткое замыкание
– микропроцессорная защита
– микропроцессорные системы
– максимальная токовая защита
– микропроцессорный устройств релейной защиты
– релейная защита
– тестовых систем релейной защиты
– устройство резервирования отказа выключателя
– цифровой релейной защиты и автоматики
– электромеханических устройств релейной защиты
6
Введение
Отрасль энергетики развивается на сегодняшний день, шагнув вперед
вместе с нашим государством. Известно, что в отрасли энергетики особеное
место занимает электроэнергетика. В пятом пункте «О 10 глобальных вызовах
XXI века» и в Стратегии «Казахстан-2050» [1] глава государства подчеркнул
об энергетической безопасности.
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 в совокупности с высокой надежностью позволяет
существенно снизить величину ущерба от перерывов в электроснабжении. В
последнее время прослеживается тенденция сближения по основным
техническим характеристикам, эксплуатационным и сервисным возможностям
цифровых терминалов релейной защиты и автоматики различных
производителей. В этих условиях важнейшими задачами становятся проблемы
повышения технологичности, надежности и помехозащищенности продукции,
мероприятия по увеличению жизненного цикла цифровых терминалов в
условиях быстрого морального старения их основных электронных
компонентов, расширение, стандартизация и унификация сетевых интерфейсов
и протоколов. Современные тенденции развития релейной защиты обусловлены
повсеместным отказом от электромеханических устройств релейной защиты
(ЭМРЗ) и переходом к микропроцессорным устройствам релейной защиты
(МУРЗ). Как показано главной причиной этого является не наличие каких-то
принципиальных недостатков у ЭМРЗ или их неспособности обеспечить
надежную защиту энергетических объектов, а сверхприбыль производителей,
получаемой ими при переходе от производства ЭМРЗ к производству МУРЗ.
Несмотря на целый ряд проблем, возникших при переходе на МУРЗ, и
наблюдаемое сегодня повсеместно снижение аппаратной надежности релейной
защиты, это тенденция сохраняется. Объясняется это достаточно просто:
ситуацию в релейной защите во всем мире сегодня определяет не потребитель,
как это обычно бывает в условиях свободного рынка, а производитель, просто
прекративший выпускать ЭМРЗ. В связи с этим, несмотря на имеющиеся у
МУРЗ проблемы, сегодня никакой другой реальной альтернативы уже просто
не существует [2].
Несмотря на то, что большие компании, которые производят
микропроцессоры, утверждают, что такие оборудования не нуждаются в
повторной проверке, жизненный опыт и инженеры-специалисты этой отрасли
пояснили, что микропроцессоры должны пройти проверку. В. И. Гуревич, в
своих статьях пишет о потребности проверки и контроля микропроцессорных
защит [2,3]. В микропроцессорных реле защиты переход с одного набора
7
уставок на другой не сопровождается физическими изменениями в его
внутренней структуре. Независимо от конкретных уставок и режимов работы,
в МУРЗ работают одни и те же входные и выходные цепи, одни и те же
логические элементы, тот же самый процессор, тот же самый источник
питания и т.д. Даже включение или отключение отдельных функций МУРЗ
не связано с изменениями физического состояния его цепей. Проверка же
правильности выбора логики защиты и правильности расчета уставок для
конкретных условий конкретной сети – это совсем другая задача, которая не
имеет отношения к проверке исправности реле и решается не персоналом,
эксплуатирующим реле и отвечающем за его исправность, а инженерной
службой, отвечающей за расчеты уставок и выбор внутренней логики
работы реле. Да и не возможно в процессе тестирования исправности реле
смоделировать все реальные ситуации и все возможные комбинации факторов,
действующих в реальной сети. Выявление таких ситуаций не является целью
проверки исправности реле защиты. Более того, можно показать, что отказ от
проверки реле с использованием расчетных уставок является положительной
мерой, снижающей риск неправильных действий защиты вследствие так
называемого «человеческого фактора» (причины почти 50% неправильных
действий защиты). Дело в том, что в многофункциональных
микропроцессорных защитах уставки для
конкретных условий работы
выбираются таким образом, что проверить определенные функции реле
можно только при загрублении или полном отключении другой,
конкурирующей функции. Не возврат такой загрубленной или отключенной
функции в исходное положение после окончания тестирования реле часто
является причиной неправильных действий защиты в аварийных режимах. На
основании изложенного выше, можно сформулировать некоторые принципы,
которые могут быть приняты при тестировании МУРЗ [4]:
- Для подтверждения исправности сложных многофункциональных
МУРЗ при вводе их в эксплуатацию, после ремонта или в процессе
периодических испытаний совершенно не обязательно проводить их
тестирование именно на тех уставках, при которых реле будет в дальнейшем
работать в данной конкретной сети.
- Для проверки исправности МУРЗ достаточно проверить их правильное
функционирование лишь в некоторых, заранее заданных, наиболее критичных
точках характеристики; в некоторых, заранее заданных, наиболее сложных
(комбинированных) режимах работы, включая динамические режимы работы с
заранее заданными переходными процессами, характерными для типовых
электрических сетей (но не обязательно для данной конкретной сети).
Такие испытания должны охватывать все физические входы и выходы
реле. После окончания проверки реле и подтверждения его исправности все
тестовые уставки должны быть автоматически заменены заранее
приготовленным набором (файлом) реальных расчетных уставок. Такое
тестирование микропроцессорной защиты в наиболее сложных режимах
работы позволит, по нашему мнению, значительно лучше проверить
8
исправность МУРЗ, нежели ограниченная проверка в очень ограниченных
пределах конкретных уставок, при которых МУРЗ будет в дальнейшем
функционировать. Наличие универсальной базовой программной оболочки и
сформулированные выше принципы позволят полностью автоматизировать
процесс испытаний МУРЗ с помощью современных тестовых систем релейной
защиты (ТСРЗ). Производители МУРЗ могли бы снабжать свои защиты двумя
компакт дисками. На одном из них под соответствующими номерами должны
быть записаны полные наборы уставок для специфических режимов работы
защит, или для характерных точек характеристики, или для типовых
примеров электрических сетей. На втором, под номерами, соответствующими
наборам уставок защиты, должны быть записаны полные наборы уставок для
тестовых систем релейной защиты (типа Omicron, Doble, Megger и др.) и схемы
внешних подключений МУРЗ к выходам и входам тестовых систем релейной
защиты (ТСРЗ). При этом вся процедура тестирования сведется к загрузке в
МУРЗ.
После успешного
завершения
процедуры
автоматического
тестирования в МУРЗ должен быть загружен файл заранее проверенных
рабочих уставок с соответствующего компакт-диска. Процесс загрузки должен
автоматически контролироваться МУРЗ и его успешность по завершении
должна быть подтверждена выдачей на дисплей соответствующего
подтверждения [3].
В настоящее время повторная проверка микропроцессорных защит
осуществляется с помощью написания новых алгоритмов, использования
проверочных устройств. Такие устройства широко используются и на
территории СНГ: например, РЕТОМ-51, СКАТ-70, РЕТОМ-41М, СMC256
(Omicron), MPRT (MGGER) и другие.
Целью данной диссертационной работы является создание программы по
комплексной проверки с помощью ПТК РЕТОМ 51 терминалаи релейной
защиты БМРЗ КЛ-11.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие
задачи:
1. Провести анализ проблем обеспечения надежной работы современных
устройств релейной защиты.
2. Провести анализ нормативныхтребований по проверке релейных защит
3. Провести анализ требований по наладке и эксплуатации терминалов
РЗА предъявляемых со стороны производителей РЗА.
4. Определить возможность применения ПТК РЕТОМ 51 для испытаний
БМРЗ КЛ-11.
5. Разработать программу проверки терминала БМРЗ КЛ-11.
9
1. Проблемы обеспечения надежной работы современных устройств
релейной защиты
1.1 Оценка надежности работы микропроцессорных терминалов
релейной защиты
В многих книгах и статьях рассмотрены четыре основных тезиса о якобы
чрезвычайно высокой надежности микропроцессорных защит (МЗ),
выдвигаемых, обычно, сторонниками всеобъемлющей компьютеризации
электроэнергетики и скорейшего перехода на МЗ. На основе подробного
анализа с привлечением большого количества литературных источников
показано, что в основе утверждений о высокой надежности МЗ лежат
распространенные мифы и на самом деле надежность МЗ ниже надежности
электромеханических и электронных реле защиты на дискретных элементах.
Эффективность цифровых устройств, используемых в схемах защиты и
автоматики, может быть повышена, если сделать их программируемыми, т. е.
способными изменять законы их функционирования при неизменной структуре
технических средств. Высшим уровнем программируемых цифровых элементов
являются микропроцессорные системы (МПС), обрабатывающие вводимые в
них данные и управляющие внешними устройствами.
Неправильные действия релейной защиты являются одной из основных
причин возникновения тяжелых аварий, периодически происходящих в
энергосистемах во всем мире. По данным North American Electric Reliability
Council [6] в 74% случаев причиной тяжелых аварий в энергосистемах были
неправильные действия релейной защиты в процессе развития аварии. Поэтому
от надежности релейной защиты во многом зависит надежность всей
энергосистемы.
Интенсивные научно-исследовательские и конструкторские работы в
области электромеханических реле защиты (ЭМЗ) были фактически полностью
заморожены около 30 – 35 лет тому назад, и все усилия разработчиков были
переключены на создание электронных, а затем и микропроцессорных
устройств релейной защиты (МУРЗ). ЭМЗ полностью обеспечивали и
обеспечивают до сих пор надежную защиту объектов электроэнергетики,
поэтому причиной полного забвения ЭМЗ и перехода на МУРЗ является не
неспособность ЭМЗ выполнять свои функции, а нечто совершенно иное.
Вследствие проводимой ведущими компаниями-производителями реле защиты
технической политики, прогресс последних десятилетий в области новых
материалов и технологий никак не затронул ЭМЗ. Находящиеся десятки лет в
эксплуатации ЭМЗ на сегодняшний день сильно износились и устарели, и
поэтому вызывают справедливое недовольство обслуживающего персонала. С
другой стороны, демонтаж ЭМЗ и переход на микропроцессорные реле защиты
на действующих объектах электроэнергетики связан с необходимостью
инвестирования значительных денежных средств, причем не только на
10
приобретение МУРЗ, компьютеров и специального дорогостоящего тестового
оборудования, на замену вышедших из строя и не подлежащих ремонту весьма
дорогостоящих блоков МУРЗ. Значительные капиталовложения потребуются
также и на реконструкцию системы заземления подстанции, на обучение
обслуживающего персонала и т.д. Все это существенно тормозит процесс
перехода на МУРЗ. По данным [5], к 2002 году в энергосистемах России
находилось в эксплуатации 98,5% ЭМЗ и только 1,5% различных электронных
устройств релейной защиты, а по данным [6], количество МУРЗ составляет
около 0,12% от общего количества устройств релейной защиты. На Западе
темпы замены релейной защиты на действующих объектах также не очень
высоки. По данным [7], при существующих темпах потребуется около 70 лет
для замены всех реле защиты на микропроцессорные. Такие низкие темпы
обновления
парка
релейной
защиты
на
действующих
объектах
электроэнергетики во всем мире обуславливает интенсивную рекламную
деятельность компаний-производителей МУРЗ и их торговых агентов.
Одним из основных доводов, приводимых обычно в доказательство
преимуществ МУРЗ, является их, якобы, значительно более высокая
надежность по сравнению с электромеханическими и электронными защитами.
Этот тезис представляется настолько очевидным, что, обычно, не вызывает
возражений и часто повторяется менеджерами и даже техническим персоналом
электроэнергетических компаний. Однако при более глубоком анализе
ситуации оказывается, что основу этого тезиса составляет целый набор
распространенных мифов о микропроцессорных защитах.
Надежность МУРЗ выше надежности ЭМЗ потому, что МУРЗ не
содержит подвижных частей. Отказы ЭМЗ связывают в литературе, обычно, со
старением и повреждением изоляции (истирание, высыхание), ржавлением
винтов и клеммных зажимов, износом в механической части реле. Однако с
учетом того, что количество циклов срабатывания (то есть движения
подвижных частей) за весь срок службы ЭМЗ в реальных условиях
эксплуатации в энергосистемах не превышает нескольких сотен, говорить о
механическом износе подвижных частей реле можно только в случае явного
брака завода-изготовителя или использования неподходящих для этих целей
материалов. Что касается коррозии металлических элементов или высыхания
изоляции, то это следствие использования при изготовлении реле
некачественных материалов. Такие дефекты являются характерными для ЭМЗ
Российского производства и практически не встречаются в реле ведущих
Западных компаний, находящихся в эксплуатации по 30-40 лет даже в условиях
тропического климата. Таким образом, говорить о недостаточном
механическом ресурсе ЭМЗ, как вида реле, абсолютно необоснованно. С другой
стороны, если подвижные элементы ЭМЗ находятся в движении только в
моменты срабатывания реле, то тысячи электронных компонентов МУРЗ
постоянно находятся в работе: постоянно работают генераторы сигналов,
многочисленные транзисторные ключи, усилители, стабилизаторы напряжения,
микропроцессор постоянно обменивается сигналами с элементами памяти,
11
аналого-цифровой преобразователь постоянно ведет обработку входных
сигналов и т.д. Многие элементы постоянно находятся под воздействием
высокого рабочего напряжения (220 - 250 В) и импульсов перенапряжений,
периодически возникающих во входных цепях и цепях питания, постоянно
рассеивают мощность (то есть греются) и т.д. В особо тяжелом режиме
работают в МУРЗ импульсные высокочастотные источники питания, которые
очень часто являются причиной отказов МУРЗ.
Надежность полупроводниковых реле на дискретных компонентах выше
надежности электромеханических реле. Надежность полупроводниковых
устройств защиты на основе интегральных микросхем с высокой степенью
интеграции выше, чем надежность устройств на дискретных электронных
компонентах. Надежность микропроцессорных реле выше надежности
электронных не микропроцессорных устройств.
Утверждение о безусловно большей надежности электронных реле перед
электромеханическими – распространенное заблуждение. Повышенной
надежностью полупроводниковые реле обладают только при очень большом
(сотни тысяч, миллионы) количестве коммутационных циклов или при
большой частоте коммутации. Во многих других случаях надежность
полупроводниковых реле существенно ниже надежности электромеханических.
Дискретные электронные элементы имеют гораздо более высокую
устойчивость к перенапряжениям и другим неблагоприятным воздействиям,
чем интегральные микросхемы. По данным 75% всех повреждений
микропроцессорных устройств происходит по причине воздействия
перенапряжений.[7] Такие перенапряжения с амплитудой от десятков вольт до
нескольких киловольт, возникающие вследствие коммутационных процессов в
цепях или при воздействии электростатических разрядов, являются
«смертельными» для внутренних микроэлементов микросхем и процессоров.
По данным, обычные транзисторы (дискретные элементы) могут выдерживать
напряжение электростатического разряда почти в 70 раз более высокое, чем,
например, микрочип памяти (EPROM) микропроцессорной системы. Самое
страшное, что случайные сбои в работе микропроцессора, вызванные
электромагнитными шумами, могут быть временными, такими как
самопроизвольные изменения содержания оперативной памяти (RAM) и
регистров, а внутренние повреждения могут носить скрытый характер. Оба
этих вида повреждений не выявляются никакими тестами и могут проявляться
в самые неожиданные моменты. В докладе отмечается, что, в связи с низкой
устойчивостью МУРЗ к переходным процессам и перенапряжениям, МУРЗ
предъявляют особо жесткие требования к защите от электромагнитных
воздействий. Попытки использования микропроцессорных реле без усиленной
электромагнитной защиты часто приводят к их отказам.Электронные
устройства на дискретных элементах содержат гораздо меньше компонентов,
чем аналогичные по параметрам устройства на интегральных микросхемах (см.
рисунок 1.1), что уже само по себе отнюдь не способствует более высокой
надежности интегральных микросхем. Да и статистика по повреждениям
12
элементов МУРЗ, собранная представителями различных компанийпроизводителей МУРЗ (см. рисунок 1.2) очень убедительно опровергает
очередной миф о более высокой надежности интегральных микросхем.
По данным статистики, представленным в работе, хорошо видно, что реле
защиты на электронных элементах имеют втрое большую повреждаемость, чем
электромеханические, а микропроцессорные – в 50 раз большую
повреждаемость. Надежность микропроцессоров таких производителей, как
Intel, AMD может быть очень высокой, но ведь микропроцессор – это всего
лишь небольшая, хотя и очень важная часть МУРЗ, содержащего много
десятков микросхем. В утверждается, что блок микропроцессора (то есть
печатная плата с микропроцессором, памятью, аналого-цифровым
преобразователем, библиотекой программ и всеми вспомогательными
элементами) – наиболее подверженная отказам часть МУРЗ. Кроме того, в
отличие от обычных микросхем, отказом микропроцессора является не только
его физическое повреждение, но также и сбои в его программном обеспечении
– повреждения, не известные ранее для электромеханических и электронных
реле. Как отмечено в, программные багги далеко не всегда обнаруживаются
при тестировании МУРЗ.
Дополнительным источником проблем является необходимость
периодического обновления (upgrade) версий программ, используемых МУРЗ,
при котором часто возникает несоответствие между «железом» и программой
(hardware and software incompatibilities). Такого рода проблемы могут
проявиться в самые неожиданные моменты и могут привести к очень тяжелым
последствиям для сети. Как известно, одной из причин крупнейшей аварии в
энергосистемах США и Канады в августе 2003 года была именно
«компьютерная проблема», обусловленная «зависанием» компьютерной
системы управления в энергосистеме “First Energy” [10].
13
а)
б)
а) – интегральной микросхемы типа LM741 широкого применения, содержащего 20
транзисторов; б) – усилителя на дискретных элементах, содержащего 4 транзистора.
Рисунок 1.1 Принципиальные схемы двух усилителей сигналов с близкими
параметрами
14
Рисунок 1.2 Статистические данные по повреждениям МУРЗ ведущих
Японских компаний
Надежность МУРЗ значительно выше надежности всех остальных типов
реле
защиты
благодаря
наличию
встроенной
самодиагностики.
Самодиагностикой в МУРЗ охвачено 70 – 80 % всех элементов МУРЗ. Этот
тезис является очень распространенным и встречается практически во всех
публикациях, посвященных преимуществам МУРЗ. Рассмотрим особенности
этой самодиагностики подробнее [11,12].
Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) – это устройство,
преобразующее входной аналоговый сигнал с трансформаторов тока и
напряжения в двоичный код, передаваемый через специальные фильтры на
обработку в микропроцессор. Все АЦП работают путём выборки входных
значений через фиксированные интервалы времени и, таким образом,
преобразуют синусоидальный сигнал в набор фиксированных амплитуд. Как
можно видеть из приведенного на рисунке 1.3 примера, это довольно сложное
устройство, осуществляющее довольно сложный алгоритм и содержащее
множество внутренних узлов.
15
1 - блок установки диапазона; 2 - блок слежения/хранения; 3 - аналого-цифровой
преобразователь (АЦП); 4 - регистр АЦП; 5 - регистр цифро-аналогового преобразователя
(ЦАП); 6 - ЦАП; 7 - усилитель;8 - блок установки диапазона; 9 - блок синхронизации; 10 источник опорного напряжения.
Рисунок 1.3 Структура аналого-цифрового преобразователя типа AD7569
Некоторые современные АЦП настолько сложны, что включают в себя
даже небольшой микропроцессор, управляющий их работой. АЦП – это
фактически главный узел измерительного устройства. Как и любому сложному
измерительному устройству, АЦП свойственны различные погрешности и
ошибки преобразования входной величины [11]. Это ошибки квантования;
аддитивная и мультипликативная погрешности; дифференциальная и
интегральная нелинейности передаточной характеристики; апертурная
погрешность; ошибка, вызванная наложением частот (aliasing). Как же можно
контролировать в процессе непрерывно изменяющейся входной величины
исправность такого сложного устройства? Поскольку единственным элементом
с неизменным уровнем сигнала в процессе работы АЦП является источник
опорного напряжения 10, то именно на его мониторинге и основана так
называемая «самодиагностика» АЦП [11]. О пользе и эффективности такой
самодиагностики можно только догадываться.
В МУРЗ имеется два различных вида памяти: ПЗУ (постоянное
запоминающее устройство или ROM), предназначенное для хранения
управляющей программы и уставок, и ОЗУ (оперативное запоминающее
устройство или RAM), предназначенное для временного хранения результатов
измерения входных величин и промежуточных вычислений. Управляющий
алгоритм представляет собой набор определенных числовых кодов. Из этих
кодов составляется некая контрольная сумма, которая запоминается в
отдельной ячейке памяти. В процессе работы МУРЗ эта предварительно
записанная контрольная сумма периодически сравнивается с фактической.
Несовпадение этих сумм должно указывать на неисправность ПЗУ [11].
Понятно, что процесс вычисления фактической контрольной суммы и
16
сравнения ее с предварительно записанной суммой - это процесс дискретный,
производимый с определенными интервалами.
Ситуация с самотестированием ОЗУ обстоит намного сложнее, так как
содержимое ОЗУ постоянно изменяется случайным образом, причем с большой
частотой, в процессе работы МУРЗ. Трудно даже себе представить, как вообще
можно
тестировать
в
процессе
функционирования
постоянно
перезаписываемые с большой частотой ячейки памяти, то есть диагностировать
так называемые «динамические сбои». Производители МУРЗ решили особо не
утруждать себя решением этой проблемы и тестировать ОЗУ в автоматическом
режиме путем периодического записывания в специально зарезервированные
для этого ячейки памяти некоего постоянного числа и периодического
считывания этого числа с последующим сравнением этих двух чисел.
Совпадение этих чисел должно, по замыслу производителей, якобы
подтверждать исправность всего ОЗУ, хотя совершенно не понятно, как можно
судить об исправности всего ОЗУ по факту сохранности информации в
нескольких ячейках памяти. Кроме того, хорошо известно, что отсутствие
статических ошибок памяти абсолютно не гарантирует возникновение
динамических ошибок [11, 13], то есть ошибок, возникающих непосредственно
в процессе записи и считывания информации. Вопрос о надежности элементов
памяти МУРЗ в действительности намного сложнее. Оказывается, элементы
памяти подвержены случайным непредсказуемым сбоям, не связанным с
физическим повреждением ячеек памяти. Такие случайные обратимые сбои,
обусловленные самопроизвольным изменением содержания ячеек памяти,
называются «мягкими ошибками» (“soft-failures” или “soft errors”, не путать с
программными ошибками - “software programming errors”). Ошибки такого рода
были не известны ранее для электронных устройств, выполненных на
дискретных полупроводниковых элементах или на обычных микросхемах.
Прогресс последних лет в области нанотехнологий привел к существенному
снижению размеров полупроводниковых элементов (речь идет о единицах и
даже долях микрона), уменьшению толщины слоев полупроводниковых и
изоляционных материалов, уменьшению рабочих напряжений, увеличению
рабочей скорости, уменьшению электрической емкости отдельных ячеек
памяти, увеличению плотности размещения элементарных логических ячеек в
одном устройстве. Все это вместе взятое привело к резкому повышению
чувствительности элементов памяти к ионизирующим излучениям. Эта
чувствительность стала настолько высокой, что обычный (то есть совершенно
нормальный) радиационный фон на уровне моря стал опасным для ячеек
памяти. Особенно опасными являются потоки высокоэнергетических
элементарных частиц, приходящих из космоса. Даже одна такая частица при
попадании в ячейку памяти рождает вторичные потоки электронов и ионов,
вызывающие самопроизвольное переключение элементарного транзистора или
разряд емкости в элементах с зарядовой памятью. Проблема усугубляется тем,
что в современных микропроцессорных структурах наблюдается устойчивая
тенденция расширения использования элементов памяти. Многие современные
17
интегральные микросхемы высокого уровня интеграции, входящие в состав
микропроцессорного устройства, содержат встроенные элементы памяти
достаточно большого объема, исправность которых вообще никак не
контролируется. Как показано проблема резкого увеличения чувствительности
к ионизирующим излучениям актуальна не только для элементов памяти, но
также и для высокоскоростных логических элементов, компараторов и т.д., то
есть, практически, для всей современной микроэлектроники.
Центральный процессор (ЦП). В отличие от описанных выше сложностей
с контролем исправности памяти, самоконтроль ЦП выглядит достаточно
простым (см. рисунок 1.4).
Рисунок 1.4 Принцип автоматического контроля исправности
микропроцессора с помощью сторожевого таймера
Он просто посылает контрольные импульсы с заданным периодом
следования в так называемый «watchdog timer» – сторожевой таймер
(“watchdog” - дословно «сторожевой пес»), который сбрасывается в исходное
состояние с приходом каждого нового контрольного импульса, после чего
начинает новый отсчет времени. Если к определенному моменту времени с ЦП
не поступил очередной контрольный импульс, таймер запускает процесс
перезагрузки ЦП. При серьезной неисправности микропроцессора и его
«зависании» при перезагрузке, которое обнаруживается таймером как
повторное отсутствие контрольного сигнала, происходит блокирование ЦП и
выдача сигнала о неисправности центрального процессора. Работа по
отслеживанию
контрольных
импульсов
сторожевым
таймером
синхронизирована с помощью внешних синхроимпульсов (так называемое
«стробирование»). Иногда сторожевые таймеры встраиваются непосредственно
в микропроцессор, иногда (что предпочтительнее) представляют собой
внешние специализированные интегральные микросхемы. Примером таких
устройств могут служить микросхемы из серии ADM690 – ADM695,
производимые компанией Analog Devices. Такой маленький чип содержит не
только сторожевой таймер, но также и монитор напряжения питания ЦП. Пауза
между контрольными импульсами сторожевого таймера этой серии может быть
0,1 или 1,6 сек. Совершенно очевидно, что проверить таким образом
исправность сотен тысяч транзисторных наноструктур, из которых собственно
и состоит любой микропроцессор, абсолютно невозможно. Речь может идти о
мониторинге лишь общей работоспособности ЦП, то есть о том, жив он или
мертв. При очень сложной внутренней структуре ЦП (см. рисунок 1.5),
18
содержащей большое количество узлов (регистры для временного хранения
команд, данных и адресов; арифметико-логическое устройство; стек, система
управлении и синхронизации и т.д.) и микроэлементов, контрольные сигналы с
ЦП могут продолжать поступать на сторожевой таймер даже если часть
внутренней структуры ЦП окажется поврежденной. Очевидно, что
повреждения участков структуры ЦП (или участков его внутренней
управляющей программы) могут проявиться только во время работы (то есть
активизации) этих участков. Если эти участки ЦП активизируются лишь при
сигналах, соответствующих аварийным режимам в электрической сети, то это
означает, что сторожевой таймер – это слабое утешение.
Рисунок 1.5 Блок-схема микропроцессора Intel 486 SX
Сам по себе сторожевой таймер – это устройство, выполненное по такой
же самой технологии, как и все остальные устройства микроэлектроники (см.
рисунок 1.6), и точно так, как и все остальные устройства, содержащие
микроэлектронные компоненты, подвержен отказам и сбоям в работе.
Вследствие описанного выше алгоритма работы сторожевого таймера, его отказ
в процессе нормального функционирования МУРЗ может привести либо к
19
блокированию ЦП и выходу из строя всего МУРЗ, либо к тому, что он не
заметит «зависания» ЦП, в результате чего релейная защита не сработает
должным образом при возникновении аварийного режима. Таким образом,
работоспособность всего МУРЗ оказывается в очень сильной зависимости от
исправности одного маленького чипа, называемого«watchdog».
Рисунок 1.6 Блок-схема сторожевого таймера (“watchdog”) серии ADM691 –
ADM695, производимого компанией Analog Devices
Еще одним важным обстоятельством является то, что ЦП вовсе не
является
каким-то
отдельно
стоящим
элементом,
правильное
функционирование которого в составе МУРЗ не зависит от исправности
десятков других сложных интегральных микросхем, с которыми связан ЦП, но
самодиагностика которых не предусмотрена. Достаточно взглянуть на
печатную плату блока центрального процессора (см. рисунок 1.7), чтобы
понять, что исправность самого ЦП еще не говорит об исправности всего этого
блока. Повреждение любого из многочисленных микроэлектронных (и не
только!) компонентов этой многослойной платы с неизбежностью приведет к
нарушению правильного функционирования МУРЗ, и никакой watchdog здесь
не поможет, что и подтверждается данными.
20
Рисунок 1.7 Печатная плата блока центрального процессора МУРЗ серии
RE*_316 (производитель – компания ABB)
Источник питания. МУРЗ всех типов снабжаются так называемыми
импульсными источниками питания, в которых входное напряжение
(переменное или постоянное) поступает на выпрямитель и фильтр, после чего
прерывается с большой частотой (десятки килогерц) с помощью мощного
транзисторного коммутирующего элемента, то есть превращается в переменное
высокочастотное. Это высокочастотное напряжение трансформируется с
помощью высокочастотного трансформатора в напряжение низкого уровня
(чаще всего, 12В), выпрямляется, фильтруется и стабилизируется. Далее из
этого постоянного напряжения формируются более низкие напряжения (5 В,
например), необходимые для работы МУРЗ. Микропроцессоры, обычно, весьма
чувствительны к уровню питающего напряжения и могут производить
непредсказуемые операции при определенном снижении напряжения питания,
в связи с чем в МУРЗ осуществляется постоянный мониторинг уровня
напряжения питания ЦП. Как отмечалось выше, микросхемы семейства ADM
691-695 могут быть использованы для непрерывного контроля напряжения
питания МУРЗ. Как и в случае со сторожевым таймером, эта микросхема
производит генерацию сигнала, блокирующего работу ЦП при недопустимом
снижении напряжения питания. Блокирующий сигнал остается до тех пор, пока
напряжение питания не восстановится. Можно ли считать такой контроль
уровня напряжения источника питания его самодиагностикой, повышающей
надежность его функционирования? Вряд ли, поскольку речь идет о чисто
технологической внутренней блокировке, предотвращающей сбои в ЦП. К
надежности источника питания такой контроль не имеет никакого отношения.
А между тем, именно источники питания МУРЗ являются самым ненадежным
узлом МУРЗ. Во-первых, элементы источника питания работают в очень
напряженном режиме: они постоянно подвержены воздействию высоких
значений напряжения и тока, рассеивают довольно высокие мощности на своих
элементах. Во-вторых, они содержат большое количество алюминиевых
электролитических конденсаторов, весьма плохо переносящих воздействие
21
токов высокой частоты, на которой работают источники питания, и часто
являющихся причиной полного отказа источника питания, (а следовательно, и
всего МУРЗ).
Выходные электромагнитные реле. Как показано в исследованиях,
выполненных производителей, контакты миниатюрных электромеханических
реле (обычно используемых во всех типах МУРЗ в качестве выходных
элементов, непосредственно управляющих отключающими катушками
высоковольтных выключателей или катушками промежуточных реле) работают
со значительной перегрузкой. Поэтому надежность этих реле существенно
снижена по сравнению с величиной, нормируемой заводом-изготовителем. С
другой стороны, в рекламных проспектах МУРЗ различных производителей
обязательно отмечается, что исправность таких важных элементов, как
выходные реле, непрерывно контролируется средствами самодиагностики
МУРЗ. На первый взгляд весьма трудно представить, как можно проверить
исправность электромеханического реле в работающем МУРЗ, если контакты
этого реле включены непосредственно в цепь отключающей катушки
выключателя. Ну, нельзя проверить исправность контактов реле, ну и ладно.
Будем проверять то, что можно проверить, решили производители МУРЗ и
стали контролировать целостность обмотки управления реле путем
пропускания через нее постоянного слабого тока. Но при чем здесь обмотка,
если самым напряженным и ненадежным элементом электромеханического
реле является вовсе не обмотка, а контакты? Но это уже не столь важно для
рекламной компании. Нужно было лишь громко заявить потребителю МУРЗ о
самодиагностике выходных реле, а то, что такая самодиагностика совершенно
неэффективна и ничего не дает, то об этом, как правило, почти никто не знает.
Узлы цифровых и аналоговых входов. Узел цифровых входов – это набор
мощных
гасящих
резисторов,
оптронов,
электронных
фильтров,
мультиплексоров и т.д., смонтированных, обычно, на плате вместе с
выходными реле (рисунок 1.8). Узел аналоговых входов – это трансформаторы
тока и напряжения, смонтированные, как правило, на отдельной плате (см.
рисунок 1.9). По признанию авторов, эти узлы только, частично охвачены
самодиагностикой, причем без всяких пояснений того, как именно это сделано,
а в другой работе отмечается, что они вовсе не охвачены самодиагностикой.
Платы аналоговых и цифровых входов МУРЗ имеют, как правило, несколько
различных конфигураций (см. рисунок 1.8). Тип платы, установленной в
данном конкретном МУРЗ, должен быть обязательно введен в его память. Для
того, чтобы прояснить ситуацию и расставить точки над i, мы заменили плату
входов у МУРЗ типа REL316, тип которой записан в его памяти, на плату
другого типа (рисунок 1.8), без изменения записи в памяти МУРЗ, и включили
его.
22
Рисунок 1.8 Блоки цифровых входов различной конфигурации МУРЗ типа
REL316
Оказалось, что МУРЗ загружается в нормальный режим работы,
совершенно не замечая подмены целой платы. Естественно, что правильно
функционировать он уже не будет. О какой самодиагностике исправности
внутренних компонентов этих узлов вообще может идти речь в такой
ситуации?
Рисунок 1.9 Блок аналоговых входов МУРЗ, содержащий входные
трансформаторы тока и напряжения
В заключение этого раздела следует отметить, что вопреки
распространенному мнению, внутренняя самодиагностика на самом деле не
является средством, предназначенным для снижения интенсивности отказов
МУРЗ, то есть повышения его надежности. Целью такой самодиагностики
является блокирование работы МУРЗ и выдача об этом сигнала тревоги до
23
возникновения аварийного режима в сети, а не во время его.
Тезис о том, что МУРЗ содержит меньшее количество элементов, не
выдерживает никакой критики и, по нашему мнению, вообще не требует даже
обсуждения, поскольку в действительности количество элементов, из которых
состоит МУРЗ на несколько порядков больше, чем количество элементов, из
которых состояли реле защиты предыдущих поколений. Что касается якобы
более интенсивного физического старения элементов реле защиты
предыдущего поколения, то этот тезис также не выдерживает критики.
Сравнивает современные материалы, применяющиеся в МУРЗ, с материалами
(пропиточными и покровными лаками, пластмассами, изоляционными
материалами и электрическими контактами), разработанными в СССР 50 лет
тому назад и проработавшими в реле защиты десятки лет. Как мы уже отмечали
выше, старые электромеханические реле западного производства, в которых
применялись высококачественные материалы и покрытия, до сих пор успешно
работают и прекрасно выглядят. Кроме того, за последние десятилетия
прогресс в области материалов достигнут не меньший, чем прогресс в области
микроэлектроники. С другой стороны, не все обстоит так радужно со старением
электронных компонентов, широко используемых в МУРЗ. Так даже
высококачественные электролитические конденсаторы японского производства
начинают изменять свои параметры через 7-10 лет работы в высокочастотных
импульсных источниках питания, применяемых в МУРЗ. В результате всего
лишь изменения параметров одного из таких конденсаторов (см. рисунок 1.10)
полностью перестают функционировать, например, источники питания типа
SPGU240A1, применяемые в МУРЗ типов SPAC, SPAD, SPAU, SPAJ.
Рисунок 1.10 Импульсный источник питания типа SPGU240A1, применяемый
в МУРЗ различных типов. С10 – конденсатор, изменение параметров которого
во времени приводит полной потере работоспособности источника питания
В других случаях имеет место разрушение не только электронных
компонентов, но даже растворение участков медных дорожек под действием
вытекшего из конденсаторов электролита (см. рисунок 1.11).
24
Рисунок 1.11 Разрушение медных дорожек печатной платы, проходящих под
конденсаторами, из-за просочившегося электролита
Еще одной проблемой является стремление производителей к
миниатюризации МУРЗ любой ценой, что приводит к использованию в МУРЗ
электронных элементов, работающих с перегрузкой и рассеивающих
повышенное количество тепла, что отнюдь не способствует повышению их
надежности и уменьшению старения. Особенно актуальна эта проблема для
цепей цифровых входов, на которые подается напряжение до 250 В.
Многослойные печатные платы МУРЗ предполагают огромное количество
контактных переходов (перемычек) между слоями. Из личной практики автора
известны случаи неправильных действий МУРЗ вследствие возрастания
переходного сопротивления этих переходов. Конструкция многих типов МУРЗ
предполагает наличие материнской печатной платы с многоконтактными
разъемами и функциональных печатных плат с ответными разъемами,
сочленяемыми с материнской платой. Вместо материнской платы иногда
используются гибкие многожильные шины с многочисленными контактными
разъемами, соединяющими между собой отдельные печатные платы. Далеко не
всегда все эти контактные соединения обеспечивают надежную передачу
низкоуровневых слаботочных сигналов между платами. Во всяком случае,
вопреки распространенному мифу, МУРЗ содержит намного больше
всевозможных контактных соединений, чем реле предыдущих поколений.
Еще один класс проблем, о котором предпочитают не вспоминать. В
свете повышенной чувствительности современной микроэлектроники к
электромагнитным излучениям, особенно актуальной для МУРЗ становится
проблема электромагнитной совместимости (ЭМС). Многие специалисты
обращают внимание на частое несоответствие реальных параметров систем
заземления на подстанциях требованиям, предъявляемым МУРЗ, и, как
следствие этого, на отказы в работе МУРЗ. Но мало что известно специалистам
в области релейной защиты о проблеме электромагнитного терроризма, то есть
о преднамеренных воздействиях на устройства релейной защиты мощных
25
электромагнитных излучений [11], а также о проблеме хакерских атак (Cyber
Security). Эти проблемы были неизвестны ранее в релейной защите и стали
актуальными лишь в связи с применение МУРЗ, поскольку их
чувствительность к электромагнитным помехам в 10000 раз выше, чем у
электромеханических реле и они имеют встроенное программное обеспечение,
также подверженное внешним воздействиям. А если, в дополнение ко всему
вышесказанному, принять во внимание, что один МУРЗ выполняет функции 3 –
5 ЭМЗ, то положение с надежностью МУРЗ усугубляется еще больше, так как
отказ одного из общих элементов МУРЗ эквивалентен по своим последствиям
одновременному отказу сразу нескольких видов защиты.
1. Надежность МУРЗ ниже надежности электромеханических реле и
электронных реле на дискретных элементах.
2. Встроенная самодиагностика МУРЗ малоэффективна и вообще не
является средством повышения надежности МУРЗ.
3. Нанотехнологии, применяемые при производстве комплектующих
элементов, на основе которых построены МУРЗ, приводят к возникновению
неизвестных ранее для релейной защиты проблем, игнорирование их может
привести к катастрофическим последствиям. Менеджеры, принимающие
решения в области релейной защиты, и персонал энергокомпаний должны быть
осведомлены об этих особенностях МУРЗ.
4. Функция записи аварийных режимов и функция передачи информации
по современным каналам связи не являются прямыми функциями релейной
защиты и для их осуществления существуют отдельные микропроцессорные
системы, которые выполняют эти функции намного лучше, чем МУРЗ. В
отличие от релейной защиты, отказ в работе этих устройств не приводит к
тяжелым авариям в энергосистемах. Поэтому к устройствам собственно
релейной защиты должны предъявляться иные требования по надежности и,
соответственно, использоваться иные подходы при конструировании,
направленные на повышение надежности и снижение уязвимости.
5. Ответственные лица, принимающие решения о реконструкции
релейной защиты и путях ее дальнейшего развития, должны четко понимать
свойства и особенности МУРЗ, учитывать не только широко рекламируемые
преимущества МУРЗ, но также и их, обычно замалчиваемые, серьезные
недостатки, одним из которых является пониженная надежность.
1.2 Требования и рекомендация производителей микропроцессорных
устройств РЗА, по настройки и эксплуатации терминалов
Необходимость адаптации зарубежных терминалов цифровой релейной
защиты и автоматики (ЦРЗА) вызвана, с нашей точки зрения, тем, что
производители терминалов – это специалисты узкого профиля. Они отлично
знают свой аппарат, но не всегда достаточно хорошо представляют себе
26
условия его эксплуатации, режимы работы и принципы автоматизации
электрических сетей, в которых он будет установлен. При применении
импортных терминалов это особенно актуально, поскольку зарубежная
техническая идеология ЦРЗА отличается от российской, что требует внесения
изменений в их конфигурацию. Особый интерес представляет опыт адаптации к
российским условиям эксплуатации терминалов SEPAM и SIPROTEC.
Адаптировались терминалы серий SEPAM 2000 и SEPAM 80 компании
Schneider Electric. Входы, выходы, функции защит, логика выполнения
автоматики, управления и сигнализации, способы ввода, вывода, хранения
информации, поддержания единого времени и другие характеристики
терминалов были подвергнуты тщательному анализу на соответствие
российским нормам и правилам выполнения устройств защиты и автоматики.
По результатам адаптации были приняты следующие меры: изменены
напряжения срабатывания дискретных входов до уровне для исключения
ложных срабатываний при замыканиях на землю в цепях оперативного тока;
увеличено количество входов и выходов для построения необходимой
общесекционной автоматики и удобных для обслуживания схем сигнализации
подстанции; разработаны схемы дифференциальной защиты шин вместо
логической на подстанциях с синхронными двигателями и генераторами,
модификации ДЗШ для разных объектов, дуговая защита КРУ, МТЗ с пуском
по напряжению (у терминалов компании такая защита отсутствовала), защита
от потери питания и специальные АВР для подстанций с синхронными
двигателями, делительные защиты для электростанций и др.
Разработка логики отдельных терминалов начиналась с разработки общей
концепции РЗА, сигнализации и управления подстанции, размещения и
определения функций цифровых терминалов присоединений и обще
секционных устройства РЗА. Логические схемы терминалов являются
алгоритмами работы защит, автоматики, управления и сигнализации каждого
отдельного терминала и всей подстанции в целом, определяют количество
входов и выходов, их назначение, устанавливают связь между входами и
выходами терминала. Пример одной из таких типовых схем рассмотрен в
работе. Эти схемы являются заданием на программирование терминалов на
заводе изготовителе. Такая работа продолжается и в настоящее время в связи с
большим разнообразием объектов применения. Каждой типовой логической
схеме присвоен свой заводской номер, по которому потребитель может заказать
терминал в соответствии с его назначением, например, для кабельной или
воздушной линии, для вводного выключателя, генератора и т.д. Логика в
терминал закачивается на заводе изготовителе или в специализированном
центре в соответствии с типовой логической схемой. Заказав терминал,
потребитель получает изделие с заранее заданной логикой. Это оказалось
весьма удобным для проектировщиков и потребителей, поскольку не нужно
думать о логике терминала. Ниже приведены некоторые недостатки терминалов
SEPAM 80, которые пока еще не удалось устранить: несовершенная система
допуска к работе с терминалом, которая рассматривается далее; в терминале
27
выполнены два варианта пуска МТЗ по напряжению.
Адаптировался один из самых продвинутых и широко распространенных
терминалов типа 7SJ642 компании Siemens. Ниже приведен неполный перечень
недочетов,
обнаруженных
в
процессе
адаптации
терминала.
Запрограммированные с помощью свободно программируемой логики таймеры
перестают запускаться после снятия и подачи оперативного тока (после
перезагрузки устройства) при условии существования условий пуска от
внешних входов до момента подачи оперативного тока. Это может привести к
отказу или ложной работе защит и автоматики. В случае использования
стандартных функций с блокирующими сигналами возможна ложная работа
терминала на отключение при потере оперативного тока. Это объясняется тем,
что при потере оперативного тока внутренняя логика терминала остается
работоспособной в течение около 0,5 с, однако она уже не воспринимает
блокирующий дискретный вход.
Цепь отключения может разрываться выходным реле устройства вне
зависимости от положения вспомогательных контактов выключателя, что
может приводить к повреждению выходного реле терминала.
В укрупненном блоке логики АПВ не предусмотрено ускорение защит
после АПВ. Вместо этого выполнено ускорение защит до АПВ, что
практически в России не применяется.
Выходные цепи терминала выполнены неудачно, поскольку группы
контактов выходных реле связаны общей точкой. Указанное приводит к
усложнению схем вторичной коммутации, необходимости устанавливать
дополнительные внешние реле.
В терминале заложена неоправданная техническая и информационная
избыточность. В руководстве по эксплуатации (C53000G1140C1476, 2005 г.)
отмечается «простота работы с устройством с помощью интегрированной
панели управления или посредством подключения ПК с системной программой
DIGSI», что не соответствует действительности. Например, требуется вводить
около 500 параметров (уставок), не считая внесения неизбежных изменений в
матрицу сигналов, а у каждого из сигналов есть «свойства», влияющие на
работу устройства (распечатанная из DIGSI матрица сигналов занимает около
100 страниц англоязычного текста).
Учитывая необходимость составления заданий на наладку и протоколов
проверки терминалов, где должны указываться все параметры настройки,
объем документации становится неподъемным. Большой объем вводимой
информации усложняет настройку. Информационная избыточность повышает
вероятность ошибок, связанных с человеческим фактором. Техническая
избыточность требует для работы с терминалом специалистов высокой
квалификации.
Документация фирмы по рассматриваемым терминалам – это тысячи
страниц, но при этом зачастую нет нужной информации, встречаются ошибки.
Например, не приведена логическая схема работы АПВ (предусмотрено 9
циклов!), описание алгоритма АПВ содержит противоречия.
28
Эксплуатировать терминал достаточно трудно, поскольку он не
русифицирован (дисплей, программа ввода уставок, АСУ и т.д.), хотя фирма
заявляет о его полной русификации. Предложенная компанией русификация
(инструкция на английском языке) порождает проблемы, препятствующие
нормальной эксплуатации (потери русских букв в названиях сигналов при
перезагрузке и, как следствие, нарушение работы запрограммированной
логики; невозможность изменения логики из за сбоев русифицированного
программного обеспечения и др.). Приведенный перечень наглядно показывает
необходимость адаптации, которая должна проводиться совместно с
разработчиками конкретного типа терминала. О системе допуска к работе с
терминалами.
Терминалы ЦРЗА делятся на два класса: с жесткой логикой и свободно
программируемые. К терминалам с жесткой логикой можно отнести устройства
ЦРЗА серии SPAC800 производства фирмы «АББ Автоматизация». Логика этих
терминалов согласована со всеми ведущими проектными институтами России,
поэтому терминал полностью адаптирован к российским условиям применения.
Набор входов и выходов позволяет применять их в любых схемах вторичной
коммутации. Выбор типа терминала выполняется по его назначению, например,
SPAC80101 – терминал защиты кабельной или воздушной линии, SPAC80102 –
секционного выключателя и т.д. Заказав терминал, потребитель получает
изделие с заранее заданной логикой, которая не подлежит никакому
изменению, возможен лишь в вод вывод отдельных функций и уставок защит.
Это оказалось весьма удобным для потребителя, поскольку не нужно думать о
разработке логики терминала. Для настройки терминала на месте эксплуатации
предусмотрена возможность ввода уставок защит, таймеров логики, вывода
отдельных функций и др., но доступа к изменению логики нет. Такое решение
полностью оправдало себя, поскольку позволило предотвратить возможность
неквалифицированных изменений базовой логической схемы, которые могут
привести к отказам или неправильной работе защиты и автоматики. Терминалы
SEPAM2000, БМРЗ фирмы «Механотроника» и некоторые другие относятся к
классу свободно программируемых, однако при этом программирование логики
ведется на заводе изготовителе. Заданием на программирование логики
терминалов являются логические схемы терминалов, которые разрабатывает
потребитель (или по его заданию специализированная организация) или
применяет типовые, если таковые имеются.
В свободно программируемых терминалах новейших серий (SEPAM80,
SIPROTEC и др.) предусмотрена возможность программирования логики
терминала самим потребителем с помощью компьютера и специального
программного обеспечения. Программирование формализовано и заключается
в работе с таблицами, матрицами, обычными логическими элементами,
уравнениями и укрупненными блоками логики. После набора нужной логики
компьютер соединяется с терминалом и эта логика закачивается в терминал
специальной командой. После такого программирования обязательно нужно
нарисовать итоговую логическую схему на бумаге, чтобы иметь полную
29
картину работы терминала.
К сожалению, в терминалах SIPROTEC и SEPAM80 программа ввода
логики совмещена с программой ввода параметров настройки терминала.
Ограничить доступ к логике терминала даже с помощью системы паролей не
удается, поскольку таймеры логики также требуют настройки, а часть из них
приходится использовать в цепях защиты и автоматики. Такое совмещение
совершенно недопустимо, поскольку может привести к снижению надежности
электроснабжения потребителей.
Например, в терминалах SEPAM 80 ввод логики управления, автоматики,
параметров таймеров логики, программных ключей вводавывода автоматики и
основных
характеристик
присоединения
защищен
паролем
«Параметрирование». Ввод функций и уставок защищен паролем «Настройка».
При наладке терминала на месте эксплуатации оказывается, что
наладочному персоналу нужно иметь допуск не только к вводу функций и
уставок защит, но и к разделу программы, защищенному паролем
«Параметрирование». Это требуется для ввода основных характеристик
защищаемого присоединения, данных по ТТ и ТН, уставок таймеров логики,
ввода вывода логической защиты и других параметров. Например, для ввода
уставок таймеров логики и переменных К_1 и К_0, используемых в качестве
программных ключей ввода вывода отдельных функций, требуется обеспечить
допуск наладочного и эксплуатационного персонала к редактору уравнений.
При этом открывается доступ и к изменению логики. Поэтому для наладки
SEPAM 80 на месте эксплуатации приходится открыть полный доступ к
программированию терминала, что недопустимо. Из-за этого вообще теряет
всякий смысл деление допуска с паролями. Этот недостаток не снимается и в
случае использования более удобной по сравнению с логическими уравнениями
программы Logipam, разработанной фирмой дополнительно к базовой.
1.3 Нормативные требования по проверке устройств РЗА
К устройствам РЗА, на которые распространяется действие настоящей
инструкции, от носятся низковольтные комплексные устройства (панели,
шкафы, блоки, ящики, пульты) и связанные с ними вспомогательные
(вторичные) цепи (оперативного напряжения, сигнализации, управления
коммутационными аппаратами, связи с вторичными обмотками измерительных
трансформаторов тока и напряжения и т.п.), предназначенные для управления,
электроавтоматики (включая линейную и против аварийную) и защиты
(релейной) электрооборудования электрических станций, подстанций и линий
электропередачи [5].
Перечень устройств РЗА, техническое обслуживание которых
осуществляется на основании требований настоящей Инструкции, при веден
[5]. Требования настоящей Инструкции не распространяются на работы в
30
устройствах и вспомогательных цепях управления, автоматики и сигнализации
котельных, нагревательных, вентиляционных, осветительных, бытовых
установок, а также устройств пожаротушения, охранной сигнализации и в
других ан алогичных цепях.
Требования настоящей Инструкции обязательны для персонала,
занимающегося эксплуатацией устройств РЗА. К этому персоналу относятся
работники служб релейной защиты и автоматики (СРЗА) сетевых предприятий
и энергообъединений , работники электролабораторий (ЭТЛ), обслуживающие
устройства РЗА на электростанциях, подстанциях, энергоучастках.
Требования настоящей Инструкции также распространяются на персон ал
наладочных организаций, проводящий работы по техническому обслуживанию
устройств РЗА, при условии, что работы, проводимые согласно положениям
настоящей Инструкции, о подаче оперативной заявки, инструктаже
оперативного персонала, подготовительных операциях при допуске к работам в
действующих цепях, подключении вводимых устройств РЗА к действующим,
выполняются совместно с эксплуатационным персоналом, обслуживающим
устройства РЗА, на которых проводятся работы.
Порядок работ по оперативному обслуживанию устройств РЗА
регламентирован «Инструкцией для оперативного персонала по обслуживанию
устройств релейной защиты и электроавтоматики энергетических систем» и
поэтому в настоящей Инструкции отражен не полностью.
Заявка должна быть тщательно подготовлена, при ее составлении должны
быть предусмотрены меры по:
а)
обеспечению
полноценной
защиты;
оборудования
линий
электропередачи другими устройства ми РЗА от всех видов повреждений,
удовлетворяющей требованиям быстродействия, чувствительности и, по
возможности, селективности. Если это условие не выполняется должна быть
осуществлена временная защита или присоединение должно быть отключено;
б) предотвращению возможности ошибочного отключения работающего
оборудования и линии электропередачи при проведении работы;
в) исключению нарушения режима работы и обеспечению резервного
питания потребителей или проведению других мероприятий при ошибочном
отключении присоединения в связи с проводимыми работами по заявке;
г) обеспечению режима работы электрооборудования и линий
электропередачи, необходимого для проверки устройства РЗА токами нагрузки.
Для этого следует предварительно по предполагаемым значениям перетоков
активной и реактивной мощности определить ориентировочное значение и фазу
вектора вторичного тока и поведение проверяемого устройства РЗА.
При производстве работ наряду с настоящей Инструкцией необходимо
пользоваться заводской документацией, инструкциями, методическими
указаниями по обслуживанию отдельных видов устройств и аппаратуры.
Проверку следует проводить при номинальном напряжении оперативного
тока.
Комплексную проверку устройств следует проводить при номинальном
напряжении оперативного тока при подаче на устройство параметров
31
аварийного режима от постороннего источника и полностью собранных цепях
устройства при закрытых кожухах реле и разомкнутых выходных цепях [5].
При комплексной проверке необходимо производить измерение полного
времени действия каждой из ступеней устройства и проверять правильность
действия сигнализации.
Ток и напряжение, соответствующие аварийному режиму, следует
подавать на все ступени и фазы (или все комбинации фаз) проверяемого
устройства и должны соответствовать нижеприведенным условиям:
1) Для защит максимального действия 0,9 и 1,1 уставки срабатывания для
контроля несрабатывания защиты в первом и срабатывания - во втором
случаях; для контроля времени действия подается ток или напряжение, равные
1,3 уставки срабатывания. Для защит с зависимой характеристикой
срабатывания необходимо проверять четыре-пять точек характеристик. Для
токовых направленных защит следует подавать номинальное напряжение с
фазой, обеспечивающей срабатывание реле направления мощности. Для
дифференциальных защит ток подавать поочередно в каждое из плеч защиты;
2) для защит минимального действия - 1,1 и 0,9 уставки срабатывания для
контроля несрабатывания защиты в первом и срабатывания - во втором
случаях; для контроля времени действия подавать ток или напряжение, равные
0,8 уставки срабатывания.
Для дистанционных защит временную характеристику следует снимать
для сопротивлений, равных 0; Z1; 1,1Z1; Z2; 0,9Z3 и 1,1Z3. Регулировку
выдержки времени второй и третьей ступеней производить при сопротивлениях,
равных соответственно 1,1Zl и 1,1Z2. Регулировку выдержки времени первой
ступени (при необходимости) производить при сопротивлении 0,5Z1.
Следует проверять правильность поведения устройств при имитации всех
возможных видов КЗ в зоне и вне зоны действия устройств.
Проверку взаимодействия проверяемого устройства с другими
включенными в работу устройствами защиты, электроавтоматики, управления
и сигнализации и действия устройства на коммутационную аппаратуру
необходимо проводить при номинальном напряжении оперативного тока.
После окончания проверки произвести подключение цепей связи с другими
устройствами на рядах зажимов проверяемого устройства с последующей
проверкой действия от выходного реле проверяемого устройства на
коммутационную аппаратуру.
После проверки действия проверяемого устройства на коммутационные
аппараты работы в оперативных цепях не производятся.
Проверка устройств рабочим током и напряжением является
окончательной проверкой схемы переменного тока и напряжении,
правильности включения и поведения устройств.
Перед проверкой устройств рабочим током и напряжением следует
произвести: осмотр всех реле и других аппаратов, рядов зажимов и перемычек
на них; установку накладок, переключателей, испытательных блоков и других
оперативных элементов в положения, при которых исключается воздействие
проверяемого устройства на другие устройства и коммутационные аппараты.
32
Проверка рабочим током и напряжением проводится в следующей
последовательности:
а) проверка исправности и правильности подключения цепей напряжения
измерением на ряде выводов линейных и фазных напряжений и напряжения
нулевой последовательности и проверкой фазировки цепей напряжения
проверяемого присоединения;
б) проверка исправности токовых цепей измерением вторичных токов
нагрузки в фазах и в нулевом проводе, а для направленных защит производится
снятие векторной диаграммы;
в) проверка тока и напряжения небаланса фильтров тока и напряжения
прямой, обратной и нулевой последовательности;
г) проверка правильности включения реле направления мощности и реле
сопротивления;
д) проверка правильности сборки токовых цепей дифференциальных
защит измерением токов (напряжений) небаланса.
При подготовке устройств релейной защиты, электроавтоматики,
управления и сигнализации к включению необходимо произвести:
а) повторный осмотр реле, режим работы которых изменялся при
проверке рабочим током и напряжением;
б) проверку положения флажков указательных реле, испытательных
блоков и других оперативных устройств, а также перемычек на рядах выводов;
в) проверку показаний контрольных устройств;
г) запись в журнале релейной защиты о результатах проверки, состоянии
проверенных устройств и о возможности включения их в работу следует
оформить паспорта-протоколы;
д) инструктаж дежурного персонала по вводимым в работу устройствам и
особенностям их эксплуатации, сдачу этих устройств и инструкции по
обслуживанию дежурному персоналу.
Виды, объемы и периодичность работ определяются «Правилами
технического обслуживания устройств релейной защиты, электроавтоматики,
дистанционного управления и сигнализации» [5] и «Правилами технического
обслуживания устройств релейной защиты и электроавтоматики электрических
сетей 0,4 - 35 кВ» [5].
Эти правила определяют следующие виды технического обслуживания:
проверка при новом включении (наладка),первый профилактический контроль,
профилактический контроль, профилактическое восстановление (ремонт),
опробование (тестовый контроль), технический осмотр, внеочередная проверка,
послеаварийная проверка. Если проверка при новом включении производится
персоналом сторонней организации, то перед проверкой устройств РЗА
рабочим током и напряжением производится их приемка в эксплуатацию.
В соответствии с этим выполнение работ без заданных объемов и
последовательности работ (типовая или специальная программа) запрещается.
В качестве типовых программ или их составных частей могут быть
использованы правила технического обслуживания устройств РЗА, инструкции
и методические указания по техническому обслуживанию устройств РЗА [14,
33
15]. Специальные программы составляются при работе в действующих
электроустановках по техническому обслуживанию устройств РЗА со
сложными внешними связями или требующие координации отдельных этапов
работ, особенно охватывающих несколько объектов или связанных с большим
объемом работ со сложной реконструкцией устройств РЗА.
Программа работ должна содержать:
Объект, наименование, цель, объем работ;
Исходное состояние прилегающей части энергосистемы, первичного
оборудования и устройств РЗА;
Порядок производства тех этапов работ, проведение которых связано с
возможным
нарушением
режимов
работы
энергооборудования
и
технологических систем.
Перечень мер, предотвращающих непредусмотренные воздействия на
первичное оборудование и на цени других устройств РЗА:
а) устройства РЗА, которые выводятся из работы, устройства РЗА
которые при этом остаются в работе, дополнительные устройства, вводимые
постоянно или на определенных этапах работы;
б) дополнительные меры безопасности - отсоединение и изоляция проводов в
цепях воздействия, закрытие изоляционным материалом других цепей и т.п.;
в) порядок ввода устройств РЗА в работу после окончания работ, вывода
дополнительных устройств и т.п., т.е. восстановление нормального режима
работы устройств РЗА с указанием возможного опробования работы РЗА на
коммутационную аппаратуру.
Определенную последовательность операций с коммутационными
аппаратами первичной сети и с устройствами РЗА, если при производстве работ
такая последовательность необходима.
Указания о выполнении схемы первичных соединений и режимах работы
электрооборудования, которые требуются по завершению работы.
Остальные этапы работы, например, собственно проверка устройства
РЗА, в программе не описываются, а дается ссылка на соответствующие
нормативно-технические документы.
Программа на проведение Технического обслуживания устройств РЗА
должна составляться ответственным исполнителем и утверждаться в
установленном в энергосистеме порядке.
В заключении можно сделать следующие выводы:
1. Несмотря на заявления производителей микропроцессорных терминалов
о высочайшей надежности их устройств существует достаточно большое
количество отзывов и публикаций о ненадежной работе этих устройств.
2. Даже сами производители для обеспечения надежной работы своих
терминалов предъявляют достаточно жесткие требования по условиям
эксплуатации и проверки.
3. Для обеспечения бесперебойной работы объектов энергетики
существуют правила и нормы регламентирующие в том числе условия и
характер проверок устройств релейной защиты, которые распространяются и на
микропроцессорные терминалы.
34
2 Средства проверки устройств релейной защиты
2.1 Многообразие устройств по проверке релейной защиты
Можно предположить, что первые приспособления для проверки реле
защиты появились практически одновременно с самими реле защиты.
Естественно, они были такими же примитивными, как и сами реле защиты. На
первых порах это были просто калиброванные катушки индуктивности (см.
рисунок 2.1) и реостаты.
Рисунок 2.1 Набор индуктивностей фирмы General Electric для проверки
электромеханических реле защиты
По мере совершенствования реле, усложнялись и испытательные
установки для их проверок. Появились испытательные стенды (см. рисунок 2.2)
содержащие наборы индуктивностей и активных сопротивлений, с помощью
которых уже можно было задавать углы между током и напряжением в
широком диапазоне и проверять достаточно сложные электромеханические
реле.
35
Рисунок 2.2 Испытательная установка типа TURH-20 (ASEA) для проверки
электромеханических реле защиты содержащая наборы индуктивностей и
активных сопротивлений
В разных энергосистемах были установлены различные сроки
периодических проверок релейной защиты (один раз в 2 – 3 года), но они,
обычно, соблюдались неукоснительно.
С появлением на рынке микропроцессорных устройств релейной защиты
(МУРЗ) ситуация кардинально изменилась. Производители этих устройств
заявили, что микропроцессорные реле якобы не нуждаются в периодических
проверках потому, что имеют мощную встроенную систему самодиагностики.
Эта особенность МУРЗ фигурировала в рекламных проспектах чуть ли не как
главное их преимущество перед электромеханическими и аналоговыми
электронными
реле.
Мощная
рекламная
компания,
развернутая
производителями МУРЗ, сыграла свою роль. Многие специалисты релейной
защиты безоговорочно поверили в этот рекламный трюк, не имея возможности
на практике проверить достоверность этого утверждения, хотя было
совершенно очевидно, что невозможно создать тестовую систему на базе
внутреннего микропроцессора МУРЗ, которая проверяла бы физическую
исправность многих тысяч электронных компонентов.
36
Рисунок 2.3 Современные компьютеризированные тестовые системы
последнего поколения для испытания многофункциональных
микропроцессорных защит
Да и функционально невозможно проверить исправность, например,
блока входов или блока выходов без включения этих блоков и проверки
реакции реле на подачу на них сигналов. На практике оказывается, что
большинство МУРЗ попросту не замечают замену целой печатной платы
одного вида на плату другого вида, не совместимой с текущими уставками
реле. Об этом и о других рекламных трюках, связанных с «самодиагностикой»
МУРЗ уже упоминалось ранее в многочисленных публикациях.
В отличие от производителей МУРЗ, производители тестовых систем
релейной защиты (ТСКЗ) (см. рисунок 2.3) всегда утверждали, что все реле
защиты должны обязательно проходить периодические проверки, включая
также и МУРЗ, поскольку так называемой «самодиагностикой» в них охвачены
не более 15% программного обеспечения и «железа». Несмотря на утверждения
производителей МУРЗ о нецелесообразности периодических проверок защит,
фирмы-производители ТСРЗ продолжали, не переставая, интенсивно
разрабатывать и выбрасывать на рынок все новые и новые тестовые системы.
Поскольку принципы построения МУРЗ сегодня стали общими для
большинства фирм-производителей, то, естественно и предлагаемые сегодня на
рынке тестовые системы различных фирм также весьма похожи друг на друга,
37
и не только по внешнему виду (см. рисунок 2.3), но и по своим
характеристикам. ТСРЗ сегодня – это полностью компьютеризированные
устройства, не содержащие на лицевой панели никаких органов управления,
кроме гнезд для подключения внешних проводов и разъема RS232 для
подключения компьютера. Стоимость таких ТСРЗ составляет десятки тысяч
долларов. Такие системы предназначены для проведения испытаний трех
групп: статических (steady state tests), динамических (dynamic tests) и
переходных процессов (transient tests). Первая группа испытаний предполагает
проверку базовых уставок срабатывания реле и является как бы
предварительным испытанием реле. Вторая группа испытаний предназначена, в
основном, для проверки поведения сложных защит, таких как дистанционные
или дифференциальные, на различных участках характеристик и зон защиты
при изменении входных параметров (ток, напряжение, угол) во времени. Третья
группа испытаний предполагает инжекцию во входные цепи реле файлов
переходных процессов в формате COMTRADE, извлеченных из
регистрирующих устройств, записавших реальный переходной процесс
короткого замыкания в сети, или файлов в том же формате, построенных
искусственно c помощью специальных программ. Результаты испытаний
формируются в базу данных, реализованную, как правило, на основе Sybase
SQL Any и автоматически оформляются в виде стандартного протокола,
который может быть переслан на принтер. Изготовители ТСРЗ предлагают,
обычно, наборы тестовых процедур (библиотеки) в виде макросов для
различных видов испытаний и даже для некоторых распространенных типов
реле.
Современные ТСРЗ обладают поистине супергибкостью и широчайшими
функциональными возможностями. Эти ТСРЗ позволяют симулировать
практически любые встречающиеся на практике условия работы реле защиты,
включая создание под собственные требования искусственных COMTRADE
файлов; искусственное искажение формы кривой тока; симуляция гармоник;
смещение синусоиды тока относительно оси (симуляция апериодической
составляющей); симуляция ответной реакции выключателя; автоматическое
построение самых сложных полигональных характеристик дистанционных
защит; синхронизация дифференциальных защит через спутники и т.п. Такие
супервозможности современных ТСРЗ обуславливают наличие и оборотной
стороны медали: необходимости вводить сотни параметров в десятки таблиц
для выполнения каждого отдельного испытания реле. При этом встроенные
библиотеки тестовых процедур на практике мало помогают, так как не
освобождают от необходимости заполнения многих таблиц. К этому следует
добавить не меньшую гибкость и универсальность испытуемого объекта
(МУРЗ), также требующего введения огромного количества параметров из
десятков выпадающих меню и таблиц. Малейшее несоответствие между собой
настроек МУРЗ и ТСРЗ приводит к неправильным результатам. Причем, далеко
не всегда можно понять, что полученные результаты неверны. И даже в тех
случаях, когда ошибка очевидна (например, полученная характеристика реле не
38
соответствует теоретической), очень сложно определить, где именно допущена
ошибка: в настройках МУРЗ или в настройках ТСРЗ. На собственном опыте
автор может подтвердить, что поиск ошибки такого рода чрезвычайно сложен и
занимает много усилий и времени. Не менее сложна работа с моделью
электрической сети (Power System Model), применяемой в ТСРЗ некоторых
типов, для проверки дистанционных защит. Для настройки параметров ТСРЗ в
этом режиме необходимо знание множества параметров реальной
электрической сети, которые необходимо занести со специальными
коэффициентами во множество таблиц. Технику и даже инженеру службы
релейной защиты многие из этих параметров реальной сети и применяемых
коэффициентов часто не известны, что требует участия в процедуре проверки
реле инженеров из других служб энергосистемы.
Психологами давно установлено, что чем большим количество кнопок и
рычажков (реальных или виртуальных, то есть программных) должен
манипулировать оператор, тем ниже эффективность взаимодействия человека с
такой техникой. Многие функции и возможности такой «навороченной»
техники просто выпадают из человеческого восприятия. Как же совместить
универсальность и широчайшие функциональные возможности ТСРЗ с
реальными возможностями среднего техника или инженера службы релейной
защиты, нуждающегося в быстрой и точной проверке ограниченного
количества типов реле? Преодолевая огромные сложности, разрабатывать и
отлаживать собственные процедуры и создавать на их основе собственную
библиотеку макросов, как это предусмотрено производителями ТСРЗ?
Современные микропроцессорные ТСРЗ последнего поколения
технически не целесообразно и экономически не оправданно использовать для
тестирования простейших электромеханических реле, таких как реле тока и
напряжения (например, типа РТ-40 или РН-54, как это предусмотрено
производителями Российского ТСРЗ типа РЕТОМ-51). Для этих целей
значительно эффективнее использование более простых тестовых систем. Не
имеет никакого смысла разработка тестовых процедур для компьютерного
автоматизированного тестирования таких реле, если только речь не идет
испытании сотен одинаковых реле в процессе их производства.
Использование в современных микропроцессорных ТСРЗ последнего
поколения встроенных библиотек тестовых процедур, требующих внесения
большого количества параметров и знания множества коэффициентов, можно
признать целесообразным только для сложных электромеханических защит
старого типа (например, дистанционных защит типа LZ-31).
Для тестирования современных сложных многофункциональных МУРЗ
должна быть разработана общая для всех типов ТСРЗ программная платформа,
требования к которой должны быть узаконены международным стандартом.
Примером такой общей программной платформы является общеизвестная
Sybase SQL Any, которая широко используется для создания базы данных в
различных устройствах сбора и обработки данных, симуляторах,
испытательных установках различных изготовителей. Другим примером
39
является универсальный формат COMTRADE, который используется во всех
типах микропроцессорных регистраторов аварийных режимов и, собственно, во
всех типах ТСРЗ для симуляции переходных режимов.
Прикладные программы для работы с ТСРЗ различных типов могут иметь
совершенно разные интерфейсы, но все они должны быть выполнены на базе
общей стандартной программной платформе.
Производители МУРЗ должны снабжать свои защиты двумя компакт
дисками. На одном из них под соответствующими номерами должны быть
записаны полные наборы уставок для специфических режимов работы защит,
или для характерных точек характеристики, или для типовых примеров
электрических сетей. На втором, под номерами, соответствующими наборам
уставок защиты, должны быть записаны полные наборы уставок для ТСРЗ и
схемы внешних подключений МУРЗ к выходам и входам ТСРЗ.
Эффективное использование современных ТСРЗ для тестирования
современных многофункциональных МУРЗ обеспечивается, по нашему
мнению, только в том случае, если вся процедура тестирования сведется к
загрузке в МУРЗ набора уставок номер XX1, загрузке в ТСРЗ набора уставок
номер YY1, подключению МУРЗ к ТСРЗ.
2.2 Программно-технический комплекс по проверке релейной
защиты РЕТОМ 51
Надежность работы устройств релейной защиты во многом определяется
качеством проверки их характеристик в условиях эксплуатации на
энергообъектах. Такие проверки проводятся регулярно, используя специальные
приборы, которые генерируют токи и напряжения, необходимые для проверки
устройств релейной защиты и автоматики (РЗиА). Учитывая наличие большого
числа релейных устройств в энергосистемах, их проверка требует значительных
затрат и высокой квалификации персонала.
Пятнадцатилетний опыт нашего предприятия в разработке и
изготовлении современных компьютерных тестовых систем позволил создать
устройство РЕТОМ-51 - прибор нового поколения, при проектировании
которого были учтены рекомендации и пожелания наших потребителей.
Высокая степень автоматизации проведения проверок устройств РЗиА с
использованием программно-технического измерительного комплекса (далее
ИПТК) РЕТОМ™-51*, составной частью которого является устройство
РЕТОМ-51, повышает надежность работы этих устройств.
Использование операционной системы Windows в программнотехническом измерительном комплексе РЕТОМ-51 открывает путь:
- к созданию протоколов в свободной форме, например в редакторе
Microsoft Word;
- к углубленному анализу результатов проверки, например в Microsoft Excel;
40
- к прогнозированию возможных неисправностей с использованием
экспертных систем;
- к диалогу проверочной системы с проверяемым объектом (только для
микропроцессорных систем) без участия человека, как до проведения проверки,
так и во время неё.
Комплекс
программно-технический
измерительный
РЕТОМ-51
предназначен для:
- измерения величин постоянного и переменного тока;
- измерения и величин постоянного и переменного напряжения;
- осциллографирования тока и напряжения;
- измерения временных характеристик устройств релейной защиты при
помощи программного секундомера;
- генерации независимого и регулируемого трехфазного тока и
трехфазного напряжения;
- генерации постоянного тока и напряжения;
- регулирования частоты генерируемого трехфазного тока и трехфазного
напряжений;
- регулирования угла фазового сдвига;
- проверки характеристик и параметров настройки электромеханических,
полупроводниковых, микропроцессорных реле, панелей релейной защиты, в
режимах реальных повреждений в различных отраслях промышленности.
Комплекс программно-технический измерительный РЕТОМ-51 включает
в себя:
- устройство РЕТОМ-51;
- стандартное программное обеспечение: цифровой мультиметр, модель
энергосистемы, ручное управление независимыми источниками тока и
напряжения, проверка реле тока, проверка реле напряжения, проверка реле
частоты, программа проверки реле сопротивления, проверка реле мощности,
универсальный
секундомер-регистратор,
воспроизведение
аварийных
процессов, записанных в COMTRADE-формате, генератор несинусоидальных
сигналов;
- аксессуары: сумка для транспортирования устройства; кабель для
подключения к компьютеру; кабель для силовых цепей (4 провода для цепей
напряжения, 4 провода для цепей тока с цветовой маркировкой и
концевателями), имеющий со стороны устройства разъем типа ШР, со стороны
защиты – штекера); кабель для сигнальных цепей (13 пар для дискретных
входов и контактных выходов с цветовой маркировкой и концевателями),
имеющий со стороны устройства разъем типа ШР, со стороны защиты –
штекера; универсальный двухпроводный кабель - 4 шт.;
- паспорт, гарантийный талон, метрологический протокол и руководство
по эксплуатации (РЭ);
- устройство для печати протокола – принтер;
- управляющее устройство на базе компьютера;
- блок однофазного преобразователя тока РЕТ-10;
41
- блок трехфазного преобразователя напряжения РЕТ-ТН;
- блок расширения входов/выходов РЕТ-64/32;
- блок временной GPS-синхронизации РЕТ-GPS;
- комплект специальных программ:
1) специальный язык разработки проверочных программ РЕТОМ-мастер;
2) проверка шкафа защиты линии и автоматики управления линейным
выключателем типа ШЭ2607 011021(012021), ШЭ2607 011 (012), 011011
(012012);
3) проверка шкафа дистанционной и токовой защит линии ШЭ2607 021
(021 021);
4) проверка шкафа направленной ВЧ защиты линии типа ШЭ2607 031;
5) проверка шкафа дифференциально-фазной защиты линии типа
ШЭ2607 081;
6) проверка устройства защиты с функциями местного управления
SIPROTEC 7SJ64;
7) проверка устройства дистанционной защиты MiCOM P437;
8) проверка панелей типа ЭПЗ 1636-67 всех исполнений;
9) проверка шкафа ШДЭ 2801 (02);
10) проверка ВЧ-направленной защиты линий ПДЭ 2802;
11) проверка панели защит ДФЗ-201;
12) проверка устройства микропроцессорной защиты двигателей Sepam
1000+ M41;
13) проверка МП терминала F650;
14) проверка систем возбуждения генераторов;
15) проверка комплектного устройства защиты и автоматики линий 6-35
кВ SPAC 810-Л;
16) проверка комплектного устройства защиты и автоматики линий 6-35
кВ ТОР 200-Л;
17) проверка МП блока БМРЗ;
18) проверка МП терминала Сириус-2-МЛ;
19) проверка МП терминала SPAC-801;
20) проверка устройства микропроцессорной защиты Sepam 1000+ S20;
21) проверка устройства микропроцессорной защиты сборных шин Sepam
1000+ B21;
22) проверка устройства микропроцессорной защиты сборных шин Sepam
1000+ B22;
23) проверка устройства МП защиты трансформаторов Sepam 1000+ Т40;
24) проверка МП устройства релейной защиты и автоматики УЗА-10А.2;
25) проверка МП устройства защиты 6-35 кВ МРЗС-05;
26) проверка МП терминала ТЭМП 2501-1Х;
27) проверка МП блока БЭМП 1-01;
28) графическое задание сигналов токов и напряжений любой формы;
29) проверка устройств АЧР;
30) задание сигналов токов и напряжений в циклах АПВ;
42
31) проверка дифференциальных реле серии ДЗТ;
32) проверка дифференциальных реле серии РНТ;
33) проверка реле максимального тока РС 80 М2-11, 12, 18;
34) проверка приборов-определителей места повреждения;
35) проверка железнодорожной защиты серии УЭЗФМ;
36) проверка счетчиков электроэнергии;
37) проверка реле направления мощности серии РБМ, РМ;
38) проверка комплекта реле сопротивлений КРС 1;
39) проверка комплекта дистанционной защиты ДЗ 2;
40) проверка реле напряжения РН-53;
41) проверка реле напряжения РН-54;
42) проверка реле сдвига фаз РН-55;
43) проверка реле тока РТ 40/Р;
44) проверка реле максимального тока РТ 40;
45) проверка и настройка автосинхронизаторов типа АС-М (АС-М2,
"Спринт", СА-1, и т.п.);
46) проверка устройства блокировки при качаниях КРБ 126;
47) проверка устройства блокировки при качаниях КРБ 125;
48) проверка реле тока обратной последовательности серии РТФ;
49) проверка защит с использованием RIO-данных;
50) проверка реле напряжения РН-58.
На рисунке 2.4 приведена структура ИПТК РЕТОМ-51.
Рисунок 2.4 Структура ИПТК РЕТОМ-51
43
Пользователь с помощью персонального компьютера (ПК) задает
необходимые режимы работы, ПК рассчитывает эти режимы и передает всю
необходимую информацию на внутренний контроллер (ВК) устройства
РЕТОМ-51. По полученной информации ВК рассчитывает цифровые выборки
токов и напряжений и передает их в интерфейсный модуль (ИМ), затем на
силовые
цифро-аналоговые
преобразователи
(Силовые
ЦАП),
а
сформированный ими сигнал - на соответствующие усилители.
Силовые ЦАП масштабируют аналоговые сигналы токов IA, IB, IC и
напряжений UA, UB, UC до заданных величин и обеспечивают необходимый
уровень мощности. Указанные сигналы передаются на входы проверяемой
защиты.
Выходы
проверяемого
устройства
защиты
(контактные
или
потенциальные) подключаются к дискретным входам устройства РЕТОМ-51
через ИМ. Полученные сигналы передаются в ВК, где проводится первичная
обработка и синхронизация с реальным временем. Полученная информация
передается в ПК для окончательного анализа и оформления протокола
испытаний, который может быть выведен на дисплей или печатающее
устройство.
ВК управляет также реле, которые установлены в приборе РЕТОМ-51
(Выходы контактные), и обрабатывает информацию, полученную от АЦП
(Входы аналоговые).
На рисунке 2.5 приведена схема подключения проверяемой защиты
(устройства РЗиА) к РЕТОМ-51, а на рисунке 2.6 - расположение
соединительных клемм на лицевой панели РЕТОМ-51.
Рисунок 2.5 Схема подключения устройств РЗиА к устройству РЕТОМ-51
44
1 – выключатель Сеть; 2 – индикатор готовности; 3 – индикатор высокого напряжения; 4 –
клеммы дискретных входов (8 входов); 5 – клеммы выходов источников напряжения (UA,
UB, UC, UN); 6 – разъем для подключения внешнего силового кабеля КС-51.01,
гальванически связан с выходами источников тока и напряжения (поз. 5 и 7); 7 – клеммы
выходов источников тока (IA, IB, IC, IN); 8 – разъёмы аналоговых входов; 9 – клеммы
контактных выходов; 10 – разъем для подключения внешнего информационного кабеля КИ51.01 (гальванически связан с поз. 4, 9)
Рисунок 2.6 Лицевая панель РЕТОМ-51
Все операции по подключению проверяемого устройства РЗиА к
устройству РЕТОМ-51 осуществляются на его лицевой панели.
Подключение РЕТОМ-51 к компьютеру (РС) осуществляется при
помощи:
- USB–порта;
- COM–порта.
Общая структура аппаратной части приведена на рисунке 2.7. Основные
элементы этой структуры:
- три канала тока с цифроаналоговыми преобразователями (ЦАП);
- три канала напряжения с ЦАП;
- внутренний контроллер (ВК) для управления устройством через
интерфейсный модуль со связью с РС через СОМ-порт;
- интерфейсный модуль, осуществляющий обмен данными между ВК и
основными блоками по системной шине;
- импульсные источники питания;
- блок дискретных входных сигналов;
- блоки аналогово-цифрового преобразования (АЦП);
- блок выходных реле.
45
Рисунок 2.7 Блок-схема аппаратной части
Каждый канал напряжения и тока содержит отдельный 15-ти разрядный
ЦАП и разряд знака.
Канал напряжения имеет нелинейную нагрузочную характеристику. В
диапазоне от 0 до 60 В характеристика имеет прямую зависимость выходной
мощности от выходного напряжения. При этом ток срабатывания защиты
канала напряжения от КЗ на выходе неизменен и равен 1 А. В диапазоне от 60
до 120 В выходная мощность не зависит от напряжения и равна 60 В·А. Ток
срабатывания защиты линейно уменьшается до 0,5 А (при 120 В). Такая
характеристика усилителя позволяет полнее реализовать энергетические
возможности усилителя при проверках устройств РЗиА.
Каждый канал напряжения содержит реле, которое отключает выход
усилителя от выходной клеммы при возникновении аварийной ситуации.
Входы дискретных сигналов имеют возможность опрашивать состояние
не только свободных («сухих») контактов, но и контактов под напряжением
постоянного тока до =250 В, а также выходы транзисторов и интегральных
микросхем с открытым коллектором. Все каналы независимы и гальванически
разделены. Опрос состояния проводится каждые 100 мкс.
Каждое из четырех выходных реле позволяет коммутировать до 5 А (при
активной нагрузке и максимальном напряжении 250 В).
Двенадцатиразрядный (с учетом знака) АЦП в каждом канале
аналогового входа имеет автоматический переключатель диапазонов. Каналы
предназначены для измерения напряжений.
46
Измерение тока проводится при помощи токовых «клещей» или шунта.
На разъеме для сигнальных цепей имеются вход и выход для
синхроимпульса, которые позволяют синхронизировать фазу воспроизводимых
сигналов двух устройств РЕТОМ-51. От одного компьютера можно
одновременно управлять 9 устройствами РЕТОМ-51.
В блоке питания имеется схема контроля сетевого напряжения, которая
исключает возможные искажения выходного сигнала из-за недостатка
мощности при пониженном напряжении и защищает устройство от
повышенного напряжения сети. В блок питания встроена также схема
синхронизации РЕТОМ-51 с питающей сетью, что позволяет устройству
генерировать сигналы тока и напряжения с частотой сети и даёт возможность
проводить проверки устройств РЗиА, требующих синхронных с сетью
сигналов.
2.2.1 Пакет программ для РЕТОМ-51
Внешний вид окна для работы РЕТОМ-51 с программами настройки и
проверки представлен на рисунке 2.8. В верхней части окна находится строка
меню, состоящая из следующих пунктов: Вид, Опции, Настройки, Наладка,
Доп.окна, Окна, Статус, Помощь.
Рисунок 2.8 Внешний вид окна для работы РЕТОМ-51
47
Программное обеспечение Реле-Томограф состоит из нескольких
модулей. Часть из них входит в стандартный пакет и поставляются совместно с
прибором и входят в его стоимость, а другая часть, так называемые
специальные программы, продаются отдельно.
В меню модули расположены в следующем порядке: в начале
располагаются иконки программ стандартного комплекта; далее специальные
программы.
Программные модули, из стандартного набора, позволяют провести
проверку, практически, любых устройств РЗиА, применяемых в энергетике.
Программы позволяют:
1 Измерять срабатывание реле по току, по напряжению, по углу фазы и
по частоте;
2 Измерять времена срабатывания, возврата, разновременности (как
срабатывания, так возврата), а также вибрации контакта при замыкании;
3 Снимать различные зависимости – например, времятоковую
характеристику или зону срабатывания у реле сопротивления.
Состав стандартного комплекта:
– Ручное управление источниками тока и напряжения;
– Автоматическая проверка реле тока;
– Автоматическая проверка реле напряжения;
– Автоматическая проверка реле частоты;
– Автоматическая проверка реле мощности;
– Автоматическая и ручная проверка дистанционной защиты;
– Миллисекундомер - регистратор;
– Воспроизведение информации с аварийных регистраторов;
– Моделирование линии;
– Сложные периодические воздействия;
– Управление блоком РЕТ-GPS;
– Ручное управление источниками тока и напряжения нескольких
приборов одновременно;
– Настройка.
Список специальных программ:
1)
Проверка панели ЭПЗ 1636;
2)
Проверка панели ДФЗ 201;
3)
Проверка панели ШДЭ 2801(02);
4)
Проверка панели ПДЭ 2802;
5)
Реле тока РТ 40;
6)
Реле тока РТ 40/Р;
7)
Реле тока РТФ;
8)
Устройств АПВ (ОАПВ, ТАПВ);
9)
Устройств автосинхронизации;
10) Устройств ОМП;
48
11) Устройств УЗФМ;
12) Устройств АЧР, ЧАПВ;
13) Сложные, рисованные, воздействия;
14) Тиристорные системы возбуждения;
15) Реле напряжения РН 53;
16) Реле напряжения РН 54;
17) Реле напряжения РН 55;
18) Реле напряжения РН 58;
19) Реле мощности РБМ 177, 178;
20) РМ 11 и РМ 12;
21) Устройство ДЗ-2;
22) Устройство КРС 1;
23) Устройств КРБ 125;
24) Устройств КРБ 126;
25) Реле серии РНТ 560;
26) Реле серии ДЗТ 10;
27) Счетчики электроэнергии.
И еще более 35 программ проверки микропроцессорных защит.
Но стандартный пакет имеет несколько недостатков в использовании, это:
– Программы не знают, что они конкретно проверяют, поэтому все
вопросы по конкретным проверкам обращены к оператору. А как известно от
правильной настройки программы зависит достоверность полученных
результатов, поэтому человеку необходимо прекрасно знать работу
проверяемого реле. Кроме того и анализ полученных результатов тоже должен
выполнить оператор. Этот недостаток, в тоже время, является и достоинством,
из-за огромного разнообразия реле.
– Для проверки одного реле, иногда приходится применять несколько
программ, так как они функционально разделены.
В заключение можно сделать следующие выводы:
1. На сегодняшний день существует очень большой выбор средств по
проверке релейной защиты, от простейших до сложных программнотехнических комплексов.
2. ПТК РЕТОМ 51, не уступая по своим техническим характеристикам
подобным устройствам других производителей, имеет в своем составе
программные пакеты для проверки терминалов производства стран СНГ, в том
числе БМРЗ КЛ-05, что может помочь в достижении поставленной цели.
3. Также ПТК РЕТОМ 51 предоставляет пользователям самим писать
программы проверки РЗА.
49
3 Возможность применения специализированной программы
проверки терминала БМРЗ КЛ-05 на базе ПТК РЕТОМ 51 для проверки
терминала БМРЗ КЛ-11
ПТК РЕТОМ 51 в своем составе имеет специализированную программу
проверки терминалов БМРЗ КЛ-05, которые являются подобными терминалам
БМРЗ КЛ-11 в линейке терминалов производства российской фирмы
Механотроника.
Учитывая это обстоятельство можно предположить, что уже имеющаяся
программа проверки по своим параметрам соответствует поставленной цели.
Для проведения проверочного анализа возможности применения данной
программы необходимо изучить принципы работы терминала БМРЗ КЛ-11,
специализированной программы по проверке терминала БМРЗ КЛ-05, а затем
провести сравнительный анализ.
3.1 Принцип работы терминала БМРЗ КЛ-11
Блок микропроцессорный рeлейной зaщиты БМРЗ-КЛ-11, преднaзначeн
для выполнения функций рeлейной защиты, автoматики, управления,
измерения и сигнализации присoединений нaпряжением 6 - 35 кВ.
БМРЗ обеспечивает функции защиты, автоматики и управления
кабельных линий электропередачи распределительных подстанций и
электростанций. БМРЗ может быть использован для защиты воздушных линий
электропeрeдaчи и асинхронных двигaтелей мощнoстью до 4 МВт.
Функции БМРЗ реализовaны в соответствии с логикой блок-схем Б.1-Б.14
приведенных на рисунках 3.1-3.14.
Трeхступенчaтая максимальная токовая защита (МТЗ) от междуфазных
замыканий выполнена с контролем трех фaзных токов (в соответствии с блоксхемой Б.1, рисунок 3.1). Первaя и вторая ступeни имeют нeзависимую
времятоковую характеристику. Трeтья ступeнь имеет независимую или
зависимую характеристику. Выбop типа хaрaктеристики тpетьей ступени МТЗ
производится программным ключом S109. БМРЗ обеспечивает возможность
работы третьей ступени МТЗ с двумя типaми зависимых характеристик пологой (аналогичной хaрактeристикам рeле РТ - 80, РТВ - IV) и кpутой
(аналогичной характеристике реле РТВ - I).
Выбор зaвисимой харaктериcтики пpoизводится программным ключом
S111.
Трeтья ступень МТЗ может быть использована с действием на
отключение и сигнaлизацию или только на сигнaлизaцию. Блокировкa действия
трeтьeй ступени на отключение произвoдится программным ключом S117.
Любой ступень МТЗ можeт быть выведeнa из дeйствия прoграммными
50
ключaми S101, S102, S103 для первой, второй и третьей ступeни
сoотвeтственнo.
БМРЗ обeспечивает автоматический ввод ускoрения первoй и втoрой
ступеней МТЗ по включению выключателя. Ускoрение третьей ступени может
быть введено прогрaммным ключoм S116, при условии работы третьей ступени
на отключение. Ускорение вводится на 1 с.
Защита от однoфaзных замыканий на зeмлю (OЗЗ) выполнена с
контрoлeм 3U0 и 3I0 и двумя выдержкaми времени (в соответствии с блоксхемой Б.2, рисунок 3.2). ОЗЗ мoжет быть использовaнa в слeдующих
конфигурaциях:
− с контрoлем напряжeния нулевой последoвательности;
− с контролем тока нулeвой последовaтельности;
− комбинированная (с контролем напряжения и тока нулевой
последовательности);
− направленная.
Выбор конфигурации ОЗЗ производится программными ключами S24,
S25, S26.
ОЗЗ действует на отключение и сигнализацию или только на
сигнализацию (ключ S21).
В БМРЗ установлены два реле сигнализации срабатывания ОЗЗ с
замыкающими контактами - "ОЗЗ-1" и "ОЗЗ-2". Реле "ОЗЗ-1" срабатывает по
окончанию отработки выдержки времени, заданной уставкой ТОЗЗ 1. Если
введено действие ОЗЗ на отключение, то одновременно со срабатыванием реле
"ОЗЗ-1" выдается команда на отключение выключателя. Реле "ОЗЗ-2"
срабатывает после отработки выдержки времени, заданной уставкой ТОЗЗ 2.
51
304
324
1с
Туск
t
&
РПВ
S116 S117
ЛЗШд
1
К9
405
415
Сраб.I>>>
1
Т>>>
t
S101
4,6,12,13
МТЗ
I>>>
МАХ
1/1
Ia
Т>>
t
S102
I>>
1/2
1/3
Ib
S103
S117
Тн>
t
S109
Перегрузка
S111
t
I>
1/4
1/5
6
Тз>
13
L
РТ-80
N
РТВ-1
Iс
1/6
Рисунок 3.1 Блок-схема Б.1, функциональная схема алгоритма максимальной
токовой защиты
S25
S24
2/1
3U0
1
&
16
ОЗЗ откл.
12
S21
3U0>
2/2
3U0>
ОЗЗ
S26
Тозз1
t
2/4
3I0
2/5
К12
S24
S25
13
ОЗЗ1
407
3I0>
417
Р0
> S26
&
Тозз2
t
К13
ОЗЗ2
427
418
Рисунок 3.2 Блок-схема Б.2, функциональная схема алгоритма защиты от
однофазных замыканий на землю
Защита от несимметрии и от обрыва фазы питающего фидера (ЗОФ)
выполнена с контролем тока обратной последовательности (в соответствии с
52
блок-схемой Б.23, см. рисунок 3.3). ЗОФ действует на отключение и
сигнализацию. ЗОФ может быть выведена из действия программным ключом
S41.
1/1
Ia
I2
Тзоф
t
S41
1/2
1/3
Ib
I2>
12,13
ЗОФ
1/4
1/5
Iс
1/6
Рисунок 3.3 Блок-схема Б.3, функциональная схема алгоритма защиты от
обрыва фазы
БМРЗ реализует функции датчика логической защиты шин (ЛЗШД) (в
соответствии с блок-схемой Б.1, рисунок 3.1) для структуры ЛЗШ с
последовательным включением датчиков (ЛЗШ-А). Выходной дискретный
сигнал “ЛЗШД” выдается размыканием контактов выходного реле при пуске
любой ступени МТЗ (при условии работы третьей ступени на отключение).
Предусмотрена возможность блокировки действия третьей ступени МТЗ
на ЛЗШд (ключ S116).
БМРЗ реализует функцию датчика УРОВ (УРОВД) (в соответствии с
блок-схемой Б.4, см. рисунок 3.4). Сигнал “УРОВД” выдается при
срабатывании МТЗ. Задержка выдачи сигнала “УРОВД” определяется
временем ТУРОВ. Функция УРОВД может быть программно заблокирована
ключом S44. УРОВД блокируется при обнаружении системой диагностики
неисправности БМРЗ.
S44
1
МТЗ
14
Неиспр.2
Туров
t
6,13,14
&
УРОВд
К4
УРОВд
403
413
Рисунок 3.4 Блок-схема Б.4, функциональная схема алгоритма резервирования
отказов выключателя (УРОВ)
БМРЗ обеспечивает обнаружение самопроизвольного отключения (СО)
выключателя в соответствии с алгоритмом, приведенным в блок-схеме Б.5
53
11
Вкл.
12
Откл.2
&
S T
14
302
322
304
324
1
&
R
0,25c
t
6,13
СО
Неиспр.1
РПО
&
РПВ
Рисунок 3.5 Блок-схема Б.5, функциональная схема алгоритма обнаружения
самопроизвольного отключения выключателя
БМРЗ обеспечивает двукратное автоматическое повторное включение
(АПВ) (в соответствии с блок-схемой Б.6, см. рисунок 3.6). Первый и второй
циклы АПВ могут быть выведены из действия независимо друг от друга
программными ключами S311, S31 соответственно.
АПВ запускается при срабатывании МТЗ или самопроизвольном
отключении выключателя. АПВ блокируется при обнаружении системой
диагностики неисправности БМРЗ или выключателя. Предусмотрена
возможность блокировки обоих циклов АПВ при срабатывании первой ступени
МТЗ (ключ S35), входным дискретным сигналом “Блок. АПВ” или при работе
АЧР, а также блокировка второго цикла АПВ при появлении напряжения
нулевой последовательности (ключ S32). Блокировка второго цикла АПВ по
напряжению 3U0 не действует при работе ОЗЗ с контролем только тока 3I0.
Время контроля результатов АПВ составляет 120 с после выдачи
команды на включение выключателя. Если в течение контрольного времени
происходит отключение выключателя, цикл считается неуспешным.
54
Рисунок 3.6 Б.6 Функциональная схема алгоритма автоматического
повторного включения
55
305
315
РПВ
302
322
302
322
РО
12
Неиспр.1
УРОВд
Сраб.I>>>
3U0>
1
2
7,8 Работа АЧР
14
4
АПВ2
6
Блок АПВ
АПВ1
6
РПО
РПО
СО
5
302
322
МТЗ
1
S35
1
1
&
0,5c
t
12c
t
S31
R
S T
R
S T
Подготовка
1
S311
120с
&
S32
1
Тапв1
t
&
S311
1
R
S T
&
Тапв2
t
120с
1
АПВ2
АПВ
АПВ1
6
11
6
БМРЗ обеспечивaет приeм и выполнение команд устройства
автоматической частотнoй разгрузки (АЧР) и частотного автоматического
повторного включения (ЧАПВ). В БМРЗ реализован как алгоритм АЧР/ЧАПВА (в соотвeтствии с блoк-схемoй Б.7, см. рисунок 3.8) с раздельными входами
“АЧР” и “ЧАПВ”, так и алгoритм АЧР/ЧАПВ-Б (в соответствии с блок-схемой
Б.8, см. рисунок 3.7), при котором сигнaл “АЧР” подается на соответствующий
вход и удерживается в течение всего врeмени действия АЧР, окончание сигнала
“АЧР” является командой “ЧАПВ”. Выбoр алгоритма осуществляется
программным ключoм S38. Функция АЧР/ЧАПВ мoжет быть вывeдeна из
действия прогрaммным ключом S37.
303
313
12,13
Тачр
t
S37
АЧР
АЧР
6,11
Работа АЧР
&
304
324
РПВ
&
S T
12c
t
1
R
S T
Тчапв
t
ЧАПВ
11
R
1
12
РО
Рисунок 3.7 Б.8 Функциональная схема алгоритма "АЧР/ЧАПВ"-Б
АЧР
S T
1
ЧАПВ
9
ДУ
12,13
Тачр
t
S37
303
313
323
314
АЧР
6,11
R
Работа АЧР
&
Кнопка"Откл."
&
304
324
РПВ
323
314
ЧАПВ
12
12c
t
&
S T
0,01c
t
1
R
S T
Тчапв
t
ЧАПВ
R
1
РО
Рисунок 3.8 Б.7 Функциональная схема алгоритма "АЧР/ЧАПВ"-А
56
11
Переключение
режимов
управления
“Местное/Дистанционное”
производится одновременным нажатием кнопок ВПРAВО и ВЛЕВО на пульте
БМРЗ (в соoтветствии с блок-схемой Б.9, см. рисунoк 3.9). В режиме местного
управления на лицевой панели БМРЗ горит индикатор "МУ".
7,11,12,13
&
Кнопка"> "
S T
ДУ
&
R
Кнопка"< "
&
Рисунок 3.9 Б.9 Функциональная схема алгоритма переключения режимов
"Местное/дистанционное" управление
Алгоритмы включения и отключения выключателя - в соответствии с
блок-схемами Б.11, Б.12 (см. рисунки 3.10 и 3.11).
Режим управления запоминается при отключении питания БМРЗ.
321
312
Вкл.
9
ДУ
&
1
&
Вкл.из АСУ
6
7,8
АПВ
1
ЧАПВ
1
5,14
&
7,8 Работа АЧР
9
&
К3
&
Вкл.
402
1
422
1
РПВ
t
12
Вкл.
S T
R
ДУ
Кнопка"Вкл."
304
324
1
&
1с
Откл.1
S T
R
1
14
Неиспр.1
t
1
0,1с
14
Отказ БМРЗ
Рисунок 3.10 Б.11 Функциональная схема алгоритма управления
выключателем – включение
57
6,7,8,10
Кнопка"Откл"
9
РО
&
ДУ
Откл.1
11
1
301
311
Откл.
421
Откл.из АСУ
412
К2
329
319
Внеш. откл.
1
5,14
S T
1
1
Откл.2
R
МТЗ
Откл.2
К1
Откл.1
401
2
ОЗЗ Откл.
3
ЗОФ
7,8
АЧР
302
322
РПО
14
411
0,25с
t
1
Отказ БМРЗ
Рисунок 3.11 Б.12 Функциональная схема алгоритма управления
выключателем – отключение
БМРЗ обеспечивает формирование выходных сигналов “Авар.откл.” (в
соответствии с блок-схемой Б.10, рисунoк 3.12), “Вызов” (в соответствии с
блок-схемой Б.13, см. рисунок 3.13), “Нeиспр.БМРЗ/выкл.” и “Oтказ БМРЗ” (в
соoтвeтствии с блoк-схeмой Б.14, см. рисунок 3.14).
Квитирование сигнализации производится нажатием кнопки СБРОС на
пульте БМРЗ в режиме управления “Местное” или подачей соответствующей
команды по последовательному каналу в режиме управления “Дистанциoнное”
(в соoтветствии с блок-схемой Б.13, см. рисунок 3.13).
При срабатывании выходного реле “Вызов” мигает индикатор “ВНЕШ.”
на лицевой панели БМРЗ.
302
322
304
324
РПО
&
S T
РПВ
РО
13 Квитирование
К7
Авар.
откл.
410
R
12
0,25с
t
1
t
420
0,25с
Рисунок 3.12 Б.10 Функциональная схема алгоритма сигнализации
58
14
Отказ БМРЗ
2
ОЗЗ
14
Неиспр.1
1
1
МТЗ
S T
7,8
АЧР
R
4
УРОВд
3
ЗОФ
5
СО
&
Вызов
К11
406
426
329
319
Внеш. откл.
1
Перегрузка
&
Кнопка "Квит."
9
ДУ
&
10,14
1
Квитирование
Ком-да Кв. АСУ
Рисунок 3.13 Б.13 Функциональная схема алгоритма "Вызов"
302
322
РПО
304
324
РПВ
&
1
10с
t
&
5,6,11,13
Неиспр.1
&
Неиспр.
БМРЗ/выкл
11
12
302
322
0,5с
t
Вкл.
Откл.2
&
0,25с
t
1
К6
S T
429
R
420
РПО
4
УРОВд
13 Квитирование
1
Неиспр.2
Система самодиагностики БМРЗ
4
11,12,13
Отказ БМРЗ
1
К14
Отказ БМРЗ
430
420
Рисунок 3.14 Б.14 Функциональная схема алгоритма диагностики
59
В таблице 3.1 указано назначение программных ключей блок-схем Б.1 Б.14.
ОЗЗ
АПВ
АЧР
ЗОФ
УРОВ
Номер кадра
меню
МТЗ
I>>> - введена/выведена
I>> - введена/выведена
I> - введена/выведена
I> - зависимая/независимая
I> - пологая/крутая
Ускорение по I> - введено/выведено
I> - на отключение/на сигнализацию
ОЗЗ – на отключение и сигнализацию/на
сигнализацию
ОЗЗ – контроль напряжения 3U0
введен/выведен
ОЗЗ – контроль тока 3I0 введен/выведен
ОЗЗ направленная/ненаправленная
Первый цикл АПВ введен/выведен
Второй цикл АПВ введен/выведен
Блокировка второго цикла АПВ по 3U0
введена/выведена
Блокировка АПВ по срабатыванию I>>>
введена/выведена
АЧР введена/выведена
АЧР-А/АЧР-Б
ЗОФ введена/выведена
УРОВд введено/выведено
Ключ
Функция
Номер
Рисунка
Таблица 3.1 Программные ключи
Символ в кадре
Б.1
Б.1
Б.1
Б.1
Б.1
Б.1
Б.1
S101
S102
S103
S109
S111
S116
S117
312
311
310
310
310
310
310
МТЗ I>>>
МТЗ I>>
МТЗ I>
ЗАВИС/НЕЗАВ
ПОЛ/КРУТ
УСК/УСК
ОТКЛ/СИГН
Б.2
S21
330
ОТКЛ/СИГН
Б.2
S24
330
Uо/Uо
Б.2
Б.2
Б.6
Б.6
S25 3330
S26 330
S311 380
S31 380
Б.6
S32
381
Бл. 3Uo
Б.6
S35
381
Бл. I>>>
Б.7,Б.8
Б.7,Б.8
Б.3
Б.4
S37
S38
S41
S44
350
350
340
370
АЧР
АЧР-А или АЧР-Б
ЗОФ
УРОВд
Iо/Iо
Pо→/Pо→
АПВ1
АПВ2
Лицевая панель БМРЗ показана на рисунке 3.15.
На лицевой панели БМРЗ расположены кнопки управления и
индикаторы, сигнализирующие о состоянии и исправности БМРЗ и
выключателя, а также о пусках и срабатываниях защит и автоматики.
Маркировка и назначение кнопок и индикаторов приведены в таблицах 3.2 и
3.3.
60
Таблица 3.2 Кнопки на лицевой панели БМРЗ
Обозначения
кнопок
↑,↓
←,→
О
I
Наименование и функции кнопок
ВВЕРХ, ВНИЗ – Управляют движением «вперед» и «назад» по меню и подменю.
При вводе ПАРОЛЯ, УСТАВРК, ДАТЫ и ВРЕМЕНИ увеличивают или уменьшают
цифру, выделенную курсором, вводят или выводят ключи конфигурации,
выполняют переход к следующему или предыдущему элементу списка.
ВЛЕВО, ВПРАВО – При задании ПАРОЛЯ, ТЕСТА, КОНФИГУРАЦИИ,
УСТАВОК, ДАТЫ и ВРЕМЕНИ перемещают курсор внутри кадра. Меняют
контрастность дисплея в соответствующем режиме. При одновременном нажатии
переключают режим местного/дистанционного управления.
ВВОД – Осуществляет вход из меню в подменю. Фиксирует (вводит в память)
набранное значение ПАРОЛЯ, массива УСТАВРК, а также задействованные
функции защиты или автоматики при задании конфигурации. При вводе пароля
сбрасывает накопительную информацию и информацию об аварийных событиях.
Устанавливает новые значения ДАТЫ и ВРЕМЕНИ при корректировке
часов/календаря. Включает тесты БМРЗ в режиме «Тест».
СБРОС – Устанавливает начальный кадр главного меню при просмотре меню,
осуществляет выход в главное меню из подменю. Квитирует сигнализацию в
режиме местного управления. Выключает тесты БМРЗ в режиме «Тест».
ОТКЛ – Для оперативного отключения выключателя.
ВКЛ. Для оперативного включения выключателя.
Таблица 3.3 Индикаторы на лицевой панели БМРЗ
Маркировка
Назначение индикатора
Включается при пуске любой защиты, задействованной в БМРЗ, и
светится до «возврата» пускового органа. При работе защиты на
ПУСК
сигнализацию светится до окончания выдержки времени. Мигает
при работе алгоритмов автоматики (АПВ, АВР, ЧАПВ, УРОВ)
Включается при срабатывании выходных реле «Откл.1» и
«Откл.2"»по защите, гаснет после квитирования. Мигает при
СРАБ
срабатывании любой защиты на сигнализацию, при УРОВ, по
сигналу «Внеш.защита». После пропадания и востановления питания
БМРЗ сохраняет свое состояние.
Включается при поступлении любой команды, которая приводит к
отключению выключателя: «ОТКЛ»; кнопки ОТКЛ в режиме «МУ»;
командой «ОТКЛ» от АСУ; внешние сигналы. Мигает при
ВНЕШ
срабатывании реле «Вызов». Гаснет после квитирования. После
пропадания и восстановления питания БМРЗ сохраняет свое
состаяние.
Включается после подачи оперативного питания на БМРЗ. Мигает
Без
при неисправности БМРЗ, выявленной самодиагностикой. Гаснет
маркировки
при отсутствии питания или при отказе БМРЗ.
Светится при наличии сигнала на входе «РПВ». Мигает при
ВКЛ
неопределенном состоянии «РПВ» и «РПО».
Светится при наличии сигнала на входе «РПО». Мигает при
ОТКЛ
неопределенном состоянии «РПВ» и «РПО».
Включается при невыполнении выключателем команд «ОТКЛ» и
«ВКЛ», при неопределенном состоянии «РПВ» и «РПО». Светится
НЕИСПР
до устранения неисправности и квитирования. После пропадания и
восстановления питания блока сохраняет свое состояние.
61
Цвет
индикатора
Желтый
Красный
Желтый
Зеленый
Красный
Зеленый
Желтый
Рисунок 3.15 Лицевая панель БМРЗ
На
лицевой
панели
расположен
алфавитно-цифровой
жидкокристаллический дисплей, который сoдержит две строки по 32
знакоместа.
Информация, отображаемая на дисплее, скомпонована в виде кадров,
которые можно просматривать последовательно вперед или назад в режиме
"меню – подменю".
БМРЗ обеспечивает измерение или вычисление:
− токов фаз IA, IB, IC;
− напряжения и тока нулевой последовательности 3U0, 3I0;
− тока обратной последовательности I2;
− частоты F.
В БМРЗ предусмотрено определение направления мощности нулевой
последовательности P0↑.
На дисплее в подменю “ПАРАМЕТРЫ СЕТИ” отображаются
действующие значения первой гармонической составляющей напряжений и
токов. Значения токов IA, IB, IC, 3I0, I2 отображаются в первичных или во
вторичных значениях в зависимости от заданных коэффициентов
трансформации первичных трансформаторов тока.
Определение направления мощности нулевой последовательности
62
производится при значениях 3U0 и 3I0, превышающих заданные уставки ОЗЗ.
При значениях 3U0 и 3I0 ниже уставок ОЗЗ или при направлении мощности
нулевой последовательности, соответствующей зоне неопределенности, на
дисплее отображается надпись “Р0-?”.
Измерение частоты производится при значениях фазных токов,
превышающих нижнюю границу рабочего диапазона (вторичное значение - 1,5
А). В том случае, когда все фазные токи имеют значение ниже указанного, на
дисплей выводится надпись “F=??.??”.
БМРЗ обеспечивает регистрацию параметров девяти отключений
выключателя, в том числе отключений по команде оператора, а также
срабатывание защит на сигнал. Параметры аварий отображаются на дисплее в
подменю “АВАРИИ”.
В состав накопительной информации, сохраняющуюся в памяти
терминала, входят следующие параметры:
− количество пусков и срабатываний каждой защиты, для
многоступенчатых защит - по каждой ступени защиты;
− количество успешных и неуспешных циклов АПВ, отдельно для
первого и второго циклов;
− количество отключений выключателя;
− токи отключений выключателя пофазно, нарастающим итогом;
− максимальные значения зарегистрированных токов, отдельно для
каждой фазы.
Просмотр параметров возможен как на дисплее БМРЗ в меню
"НАКОПИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ", так и с помощью ПЭВМ или АСУ.
Предусмотрена возможность удаления накопительной информации с помощью
клавиатуры на лицевой панели БМРЗ или командой по последовательному
каналу. Удаление накопительной информации возможно только после ввода
пароля в режиме "МУ". БМРЗ обеспечивает запоминание даты и времени
последнего удаления накопительной информации. Для предотвращения
переполнения счетчиков необходимо периодически производить удаление
накопительной информации.
Время хранения накопительной информации при отключенном питании
БМРЗ составляет не менее 200 часов.
На рисунке 3.16 приведена схема электрическая подключения БМРЗ.
63
Х1
1
2
3
4
5
6
Цепь
Ia
Общ. Ia
Ib
Общ. Ib
Ic
Общ. Ic
RxTx
Цепь
RxD
TxD
GND
RI
Я1
Я2
Я3
1
2
4
5
6
Цепь
A
B
R (120 Ом)
GND
Я5
Я4
1
3
5
6
4
Цепь
Откл.1
Откл.2
Цепь
Сеть ~/=220В
Сеть ~/=220В
Батарея минус
Батарея плюс
Корпус
Вкл.
УРОВд
ЛЗШд
Х3
02
22
04
6
01
11
21
12
03
13
23
14
05
15
19
29
2
3
4
7
RS-485
АСУ
Х4
Х5
~
+
~
–
RS-232
ПЭВМ
Х6
Х2
Цепь
3U0
Общ. 3U0
3I0
Общ. 3I0
Корпус
2
3
5
9
Цепь
+/~220В
РПО
+/~220В
РПВ
Откл
-/~220В
Вкл
-/~220В
АЧР
-/~220В
ЧАПВ
-/~220В
Блок.АПВ
-/~220В
-/~220В
Внеш. откл
Вызов
ОЗЗ1
ОЗЗ2
Неиспр.БМРЗ/выкл.
Авар.откл.
Отказ БМТЗ
01
11
12
21
02
22
03
13
05
15
06
26
07
17
18
27
29
10
30
20
Рисунок 3.16 Схема электрическая подключения
3.2 Специализированная программа проверки терминалов БМРЗ КЛ05 на базе ПТК РЕТОМ 51
Программа предназначена для автоматической быстрой проверки
микропроцессорного блока релейной защиты и автоматики БМРЗ-КЛ-05. По
окончанию проверки заполняется протокол. Программа проверки построена
64
таким образом, что проверяющий не задаёт параметров проверки. Параметры
проверки устанавливаются исходя из заданных уставок.
На рисунке 3.17 представлено главное окно программы.
Если используются ПТТ (типа РЕТ-10), то необходимо указать на это в запросе. Три промежуточных ТТ необходимы, если уставки
МТЗ превышают 20 А. В случае, если уставка
(уставки) быстродействующей (быстродействующих) ступени (ступеней) больше чем 20
А, но менее 60 А, то можно обойтись без ПТТ,
но в этом случае придётся менять схему подключения токовых цепей с трёхфазной на однофазную для проверки этой (этих) ступени
(ступеней) (см. ниже).
Строка Меню
Кнопки Панели
Инструментов
Программа проверки
следит за временем выдачи тока в зависимости от величины
Оглавление
Эти рекомендации необходимы для успешного проведения проверок
В строке статуса во время проверки (в правой части) указывается ток и
напряжение проверки, коэффициенты трансформации (при
использовании ПТТ и ПТН они, как правило, не равны 1), угол между
напряжением и током КЗ. Также в левой части, если идёт проверка,
отображается время КЗ. Если проверка не проводится, то в левой части
строки статуса отображается путь и название архивного файла, куда
будут занесены результаты проверки.
Рисунок 3.17 главное окно программы
В окне задания уставок МТЗ (см. рисунок 3.18) задаются уставки трёх
ступеней МТЗ.
65
Развернуть или свернуть поля
задания уставок
Если флаг не установлен,
то данная функция не
выбрана (т.е. в этом случае
1-я ступень не
проверяется)
Если выбран
пуск МТЗ по
напряжению
U и/или U2, то
величины
этих
напряжений
задаются в
Уставках МТЗ
общих
Если ускорение
срабатывания
включено то время
задаётся в Уставках
МТЗ общих
Если Орган
направления
мощности включен,
то используется 90º
схема подключения
цепей напряжения,
т.е. UBC и ток IA, а
также UCА и ток IВ
Рисунок 3.18 Окно задания уставок МТЗ
Окно задания уставок остальных защит представлено на рисунке 3.19
66
Защита от ОЗЗ
выполняется с контролем:
либо 3U0, либо 3I0, либо
3U0 и 3I0 (ненаправленная),
либо 3U0 и 3I0 и
направления мощности
нулевой
последовательности
Защита от однофазных замыканий на
землю работает либо на срабатывание
защиты, либо на сигнал. Фиксация
проводится по выходу ОЗЗ-1 и ОЗЗ-2
(см. Схему подключения)
Защита от обрыва
фаз проверяется по
выходу ОТКЛ-1
(см. Схему
подключения)
Защита минимального напряжения может
работать на сигнал (в этом фиксация
проводится по выходу Вызов), либо на
отключение (фиксация по выходу ОТКЛ-1)
Внешняя блокировка
ЗМН может быть по
лог. «0» на входе,
либо по лог. «1»
Рисунок 3.19 Окно задания уставок остальных защит
Окно задания уставок функций автоматики представлено на рисунке 3.20
67
Проверка логики АПВ
проводится с помощью
входов защиты РПО и
РПВ, к которым
подключаются
выходные реле РЕТОМ
(см. Схему подключения)
Рисунок 3.20 Окно задания уставок функций автоматики
3.2.1 Алгоритмы и особенности проверки
Алгоритм определения токов срабатывания аналогичен алгоритму в
программе «Проверка реле тока» стандартного комплекта программ.
Определение IСР для каждой ступени МТЗ проводится при КЗ АВС, ток
срабатывания каждой ступени ищется в диапазоне от 0.8 до 1.2 тока уставки. В
случае, если в МТЗ-III выбрана зависимая от тока характеристика
срабатывания, то снимается время-токовая характеристика tСР = f(I). В случае,
если орган направления мощности для МТЗ включен и задан пуск по
линейному напряжению (но не задан пуск по U2), то вместе с током выдается
напряжение UАВС, величина которого меньше величины срабатывания, а угол
между напряжением и током равен углу φМЧ +90º. Если дополнительно включен
пуск по U2, то выдаётся КЗ АВ (или СА) при котором величина UAB (UBC)
меньше пускового линейного напряжения, а, при этом, величина U2 больше
пускового, ток при этом выдаётся симметричный трёхфазный прямой
последовательности IАВС, для исключения срабатывания органа ЗОФ. Исходя из
68
этого, необходимо помнить, что можно подобрать такие величины U2 и UAB
(UBC) при задании уставок в защите, при которых направленная МТЗ не будет
работать (мало U2, либо велико UAB (UBC)).
Если уставка по току проверяемой ступени больше, чем 60 А
(максимальный трёхфазный ток РЕТОМ-51), то необходимо воспользоваться
промежуточными трансформаторами тока (3 ПТТ типа
РЕТ-10). Для этого
вторичные обмотки ПТТ соединяются в «звезду» и к защите подключается 200амперная вторичная обмотка (если ПТТ типа РЕТ-10). Вход защиты 3I0 (датчик
тока 3I0) соединяется последовательно с нулевой точкой соединённых в
«звезду» вторых концов входов IA, IB, IС. Сопротивление датчика 3I0 больше,
чем фазных датчиков тока, поэтому при проверке МТЗ (большими токами)
подаются виды КЗ исключающие ток нулевой последовательности (трёхфазное
КЗ АВС).
Защита от обрыва фазы (ЗОФ) не мешает проверке МТЗ, поскольку для
проверки подаётся симметричная трёхфазная система токов прямой
последовательности IABC.
В случае если уставка проверяемой ступени больше, чем 60 А и 3-х ПТТ
нет, а есть один ПТТ, то схема подключения для проверки этих ступеней МТЗ
меняется. Ко входу ПТТ подключается только канал IA РЕТОМ, выход ПТТ
подключается только ко входу IA защиты, вход защиты 3I0 отключается от
РЕТОМ, так как его сопротивление значительно выше чем у входа (датчика
тока) МТЗ.
В случае, если уставка проверяемой ступени больше, чем 20 А, но
меньше чем 60 А, то ПТТ для проверки не нужен, так как РЕТОМ в
однофазном режиме выдаёт ток до 60 А. В этом случае каналы IA, IB и IC
РЕТОМ закорачиваются и подключаются только ко входу IA защиты, вход
защиты 3I0 отключается от РЕТОМ, так как его сопротивление значительно
выше чем у входа (датчика тока) МТЗ.
Схема подключения РЕТОМ к защите показана на рисунке 3.21
69
Рисунок 3.21 Схема подключения
3.2.2 Протокол проверки
Все проверки выполняются находясь в окне Протокола (см. рисунок
3.22).
Это необходимо делать потому, что выбор всех основных пунктов
проверки производится именно в окне Протокола.
70
Выбор конкретных проверок производится в Протоколе выставлением
флага в нужных пунктах. Если в Уставках функция или проверка не выбрана,
то в Протоколе она будет загашена и не доступна для проверки (нельзя
выставить флаг). Все результаты заносятся тут же в Протокол.
Кнопка
Очистка
Протокола
Выставив флаг разрешается проверка данного пункта. Если в Уставках функция или проверка не выбрана, то в Протоколе она
будет загашена и не доступна для проверки (т.е.
флаг нельзя поставить)
По этой кнопке
разворачивается и
сворачивается данный пункт
проверки
Расшифровка записей в полях Протокола:
1) Если запись в поле '???' или '?не найден' – результат не найден, это значит:

схема не собрана;

ошибка ввода уставок.
2) Если запись в поле '? контакт замкнут' – выходное реле терминала в противоположном
состоянии это значит:

схема не собрана;

ошибка ввода уставок.
3) Если запись в поле '? I > IMAX' – уставка превышает максимальный ток РЕТОМ. Если
уставка более 100 А, то проверка проводится другим устройством (РЕТОМ-11,11М), либо
необходимо подключить РЕТОМ к одноамперной обмотке защиты.
4) Если запись в поле '?не в норме' и результат выделен красным цветом, т. е. ошибка
уставки, это значит :

схема собрана с ошибкой;

ошибка ввода уставок;

неправильно заданы уставки в терминале;
и, наконец, возможно, неисправен терминал!
Рисунок 3.22 Окно протокола
71
При входе в программу автоматически считывается последний Протокол,
поэтому перед началом проверки нового терминала необходимо очистить
Протокол. Это требуется для того, чтобы исключить сохранённые данные
старой проверки из нового протокола.
Перед печатью Протокола необходимо установить самый мелкий размер
шрифта (в строке Меню) и в параметрах станицы установить поля слева,
справа, сверху и снизу не более 20 мм (находясь в Протоколе через Меню →
Файл→ Предварительный просмотр → Параметры страницы).
По нажатию кнопки Старт, при проверке появляется окно Статус
проверки. В нём отражены в кратком виде текущие результаты всех
проведённых проверок. Если Протокол сохранён в Архив, то для быстрого
просмотра того, какие проверки проводились удобно вызвать на экран окно
Статус проверки по клавише F4.
Сколько всего проводится
проверок
Сколько проверок осталось
провести
Рисунок 3.23 Окно - Статус проверки
Время-токовая характеристика tСР=f(I) показана на рисунке 3.24. В
Протоколе по левой кнопке «мыши» вызывается отдельное окно с этой
характеристикой для детального просмотра, печати и т. п.
72
Рисунок 3.24 Окно время-токовой характеристики
3.3
Анализ
возможности
применения
специализированной
программы проверки терминала БМРЗ КЛ-05 на базе ПТК РЕТОМ-51 для
проверки терминала БМРЗ КЛ-11
Рассмотрим специальную программу проверки терминала БМРЗ КЛ-05
(см. рисунок 3.25) из списка программ в ПТК РЕТОМ 51 [18] для создания
алгоритма комплексной проверки терминала БМРЗ КЛ-11. Необходимо
выяснить, можно ли для проверки БМРЗ КЛ-11 использовать уже
существующую программу или надо в обязательном порядке написать
специализированную программу.
Рисунок 3.25 Программа проверки БМРЗ КЛ-05 в ПТК РЕТОМ 51
Для этого сравним функциональные схемы БМРЗ КЛ-05 и БМРЗ КЛ-11 и
выясним их различия влияющие на процедуру проверки.
Основным алгоритмом терминалов БМРЗ КЛ-05 и БМРЗ КЛ-11 является
алгоритм МТЗ, на рисунке 3.26 [16, 17].
73
а) алгоритм МТЗ терминала БМРЗ КЛ-05
б) алгоритм МТЗ терминала БМРЗ КЛ-11
Рисунок 3.26 Функциональные схемы максимальной токовой защиты
терминалов БМРЗ КЛ-05 и БМРЗ КЛ-11
74
а) БМРЗ КЛ-05
б) БМРЗ КЛ-11
Рисунок 3.27 Фрагменты функциональной схемы максимальной токовой
защиты
На рисунке 3.27 показаны фрагменты алгоритмов МТЗ отвечающие за
пуск защиты. Из рисунков 3.27а и 3.27б видно, что фукциональные схемы МТЗ
терминалов БМРЗ КЛ-05 и БМРЗ КЛ-11 отличаются. Имеются ключи общие
для двух микропроцессоров. Ввод в работу определенной ступени МТЗ
выполняется с помощью программных ключей, например, S101 – ключ первой
ступени МТЗ, S102, S103 – ключи второй и третьей ступени МТЗ
соответственно.
Схема МТЗ БМРЗ КЛ-05 дополняется измерительным органом
(блокировкой) напряжения (. Для любой ступени МТЗ может быть введен
контроль напряжения для пуска МТЗ. Наличие или отсутствие контроля
напряжения для каждой ступени задается ключами S120–S125. Условием
пуска МТЗ является снижение любого линейного напряжения ниже уставки U<
или увеличение напряжения обратной последовательности выше уставки U2>.
Предусмотрена возможность комбинированного пуска. Выбор варианта
пуска для каждой ступени производится программными ключами S120,
S122, S124 (U<) и S121, S123, S125 (U2>). Также установлен орган
направления мощности (см. рисунок 3.27а). Условие пуска (направленная или
ненаправленная) вводится программным ключом S113. Эти ключи в схеме
БМРЗ КЛ-11 отсутствуют.
В программе проверки БМРЗ КЛ-05 на РЕТОМ 51 предусмотрена
возможность выбора состояния ключей S120–S125 и S113 (см. рисунки 3.28,
3.29, 3.30, 3,31).
Для первой ступени МТЗ ключам S120 и S121 соответствуют пункты
1.1.5 и 1.1.6, используется или нет выбираемая функция, указывается наличием
или отсутствием галочки (см. рисунок 3.28). Для того чтобы привести в
75
соответствие логику программы проверки РЕТОМ 51 и терминала БМРЗ КЛ-11
достаточно не указывать галочкой эти пункты.
Аналогично для второй и третьей ступеней МТЗ, ключам S122 и S123
соответствуют пункты 1.2.5 и 1.2.6 (см. рисунок 3.29), а ключам S124 и S125 –
пункты 1.3.10 и 1.3.11 (см. рисунок 3.30). Точно также как и для первой
ступени, чтобы привести в соответствие логику программы проверки РЕТОМ
51 и терминала БМРЗ КЛ-11 достаточно не указывать галочкой эти пункты.
Состояние ключа S113 отражается в пункте 1.4.4, соответственно для
функции органа направления мощности достаточно не указывать галочкой этот
пункт.
Рисунок 3.28 Выставление уставок первой ступени МТЗ проверяемого
терминала
76
Рисунок 3.29 Выставление уставок второй ступени МТЗ проверяемого
терминала
Рисунок 3.30 Выставление уставок третьей ступени МТЗ проверяемого
терминала
77
Рисунок 3.31 Выставление общих уставок МТЗ проверяемого терминала
Оба терминала реализуют функции датчика логической защиты шин
ЛЗШд с последовательным включением датчиков ЛЗШ-А (см. рисунок 3.32).
Выходной дискретный сигнал «ЛЗШд» выдается размыканием контактов
выходного реле при пуске любой ступени МТЗ (при условии работы третьей
ступени на отключение). Предусмотрена возможность вывода действия первой,
второй и третьей ступеней МТЗ на «ЛЗШд» (программные ключи S129, S127,
S116 соответственно). БМРЗ КЛ-05 обеспечивает автоматический ввод
ускорения первой, второй и третьей ступеней МТЗ при включении
выключателя. Ускорение любой ступени МТЗ может быть введено в действие
программными ключами S129, S127, S116 для первой, второй и третьей
ступени соответственно. Ускорение третьей ступени выполняется при условии
работы третьей ступени на отключение.
Однако ключи S127 и S129 не предусмотрены в логике терминала БМРЗ
КЛ-11, но в программе по проверке БМРЗ КЛ-05 на РЕТОМ 51 можно указать в
пунктах 1.1.4 и 1.2.4 что эти ключи задействованы (см. рисунки 3.28 и 3.29).
Т.е. наличие ключей для активации функции ускорения срабатывания первой и
второй ступеней МТЗ в терминале БМРЗ КЛ-05 не вызывает проблем при
проверке терминала БМРЗ КЛ-11.
78
а) БМРЗ КЛ-05
б) БМРЗ КЛ-11
Рисунок 3.32 Фрагмент функциональной схемы МТЗ, функции ЛЗШ и
ускорения МТЗ
На рисунках 3.32а и 3.32б изображены функциональные схемы алгоритма
управления выключателем терминалов БМРЗ КЛ-05 и БМРЗ КЛ-11 [16,17].
79
а) БМРЗ КЛ-05
б) БМРЗ КЛ-05
Рисунок 3.33 Функциональные схемы алгоритма управления выключателем –
включение
На рисунке 3.34 показаны фрагменты схем алгоритмов управления
выключателем – включение формирующие функцию режима управления. В
логической схеме терминала БМРЗ КЛ-05 команда на включение выключателя,
поступающая через дискретный вход "Вкл.", может выполняться в режиме
местного или дистанционного управления выключателем (программный ключ
S138). У терминала БМРЗ КЛ-11 этого ключа нет. Однако в этом случае для
80
использования программы проверки БМРЗ КЛ-05 на РЕТОМ 51 для БМРЗ КЛ11 никаких ограничений нет так как в самой процедуре проверки имеется
требование включить программный ключ S138 (см. рисунок 3.14).
а) БМРЗ КЛ-05
б) БМРЗ КЛ-11
Рисунок 3.34 Фрагмент функциональной схемы алгоритма управления
выключателем – включение
На рисунке 3.35 показаны фрагменты схем алгоритмов управления
выключателем – включение формирующие функцию блокировки управления.
В логической схеме терминала БМРЗ КЛ-05 при наличии или отсутствии
(в зависимости от положения программного ключа S712) входного сигнала «Ав.
ШП» блокируется команда включения выключателя. Сигнал «Ав.ШП»
подается напрямую от источника оперативного тока (ключ S712 разомкнут) или
через промежуточное реле (ключ S712 замкнут).
В терминале БМРЗ КЛ-11 эта логическая цепочка отсутствует, что
является непреодолимым препятствием для использования программы
проверки терминала БМРЗ КЛ-05 на базе ПТК РЕТОМ 51 для проверки
терминала БМРЗ КЛ-11.
81
а) БМРЗ КЛ-05
б) БМРЗ КЛ-11
Рисунок 3.35 Фрагмент функциональной схемы алгоритма управления
выключателем – включение
В заключение можно сделать следующие выводы:
1. Различия функций релейной защиты терминалов БМРЗ КЛ-05 и КЛ-11
не могут существенно повлиять на возможность проведения проверки с
помощью специализированной программы.
2. Однако функция контроля оперативного питания «Ав.ШП»
предусмотренная в логике БМРЗ КЛ-05 не позволяет использовать
существующую программу для проверки КЛ-11.
3. Следовательно, для терминала БМРЗ КЛ-11 необходимо написать свою
программу комплексной проверки на базе программного пакета РЕТОММастер.
82
4 Разработка программы проверки терминала БМРЗ КЛ-11 с
помощью приложения РЕТОМ-Мастер
Для разработки тестовой программы для проверки токовых защит
терминала БМРЗ КЛ-11 использовался программный пакет РЕТОМ-Мастер и
программная среда VBA Excell. Для этого сначала был изучен пакет РЕТОММастер.
4.1 Программный пакет РЕТОМ-Мастер
РЕТОМ-Мастер - программная библиотека, предназначенная для
использования разработчиками специализированных тестовых программ,
позволяющая удобно программировать и управлять прибором РЕТОМ-51.
Она позволяет разработчику создавать свои программы на любом из
высокоуровневых языков программирования подобных "C/C++", Delphi, Visual
Basic, VBA (Visual Basic для Приложений), поддерживающих технологию
COM, например, из приложений, написанных в среде Microsoft Excel на языке
VBA, который входит в установку пакета Microsoft Office.
В своей программе, он может использовать библиотеку РЕТОМ-Мастер,
чтобы связаться с прибором, подключенным к PC или ноутбуку.
Другими словами, РЕТОМ-Мастер обеспечивает интерфейс с функциями
в прикладной программе, который может быть использован для управления
устройством РЕТОМ-51.
С помощью функций интерфейса прикладная программа может послать
команды на РЕТОМ-51, а затем проанализировать их выполнение. Есть
функции, устанавливающие РЕТОМ-51 в определенное состояние, например,
подача на выход определенного напряжения, есть также команды,
позволяющие получать данные измерения или другой информации из РЕТОМ51. Возвращенная информация может быть проанализирована и обработана
далее прикладной программой.
РЕТОМ-Мастер - программирующий интерфейс, который допускает
использование практически всех возможностей устройства РЕТОМ-51 и блока
расширения входов/выходов РЕТ-64/32.
Чтобы использовать РЕТОМ-51, программируемый из своего
приложения, сначала необходимо получить доступ к интерфейсу управления
прибором РЕТОМ-51. Для этого необходимо зарегистрировать библиотеку в
установленной у Вас системе. Библиотека тестировалась в ОС Windows 2000 и
выше.
Для регистрации сервера необходимо один раз запустить файл RTDI.exe
на выполнение. В Windows Vista запускать файл необходимо от имени
администратора.
83
После этого Вы можете использовать интерфейс работы с прибором в
своих приложениях. Впоследствии программист получает доступ к функциям
интерфейса РЕТОМ-51 с помощью стандартных средств используемого им для
написания своего приложения языка программирования.
Как только доступ к интерфейсу будет получен, программист с помощью
подходящих команд, может выполнить необходимые операции по управлению,
либо по чтению информацию с прибора.
Для облегчения понимания принципов и методов использования РЕТОММастер, в комплект поставки включено несколько проектов с примерами на
наиболее широко распространенных языках программирования.
Все функции, включенные в библиотеку РЕТОМ-Мастер, возвращают
результат выполнения команды. Это логическая "истина" - если выполнение
команды на приборе РЕТОМ-51 было успешно. Обратная величина "ложь"
означает, что команда не была выполнена. Причины неудачного выполнения
команды (перегрузки, аппаратные проблемы, и т.п.), можно выяснить,
проанализировав код ошибки, возвращенный специальной функцией.
4.1.1 Внутренняя структура устройства РЕТОМ-51
C точки зрения программиста стандартное устройство РЕТОМ-51 состоит
из следующих частей:
1) Аналоговые выходы, Набор усилителей (3 канала напряжения и 3
канала тока)
Команды управления:
- Enable, Disable - Разрешение или запрещение выдачи токов и
напряжений прибором;
- SetAnalogChannelMode – задание режима выдачи токовых каналов и
каналов напряжения (AC или DC)
- Out – выдача токов и напряжений;
- ChannelsReset – сброс выдаваемых каналов тока и напряжения в «0»;
- SetMaxUI – установка максимальных значений, выдаваемых токов и
напряжений;
- SetTimeOut – установка времени отключения прибора при отсутствии
связи;
- StartTimer – выдача токов и напряжений с одновременным запуском
таймера;
- StopTime – принудительный останов выдачи сигналов после команды;
- IsStopedTimer – проверка останова таймера по прерыванию от активного
входного контакта;
- OutEx – выдача сигналов при имитации короткого замыкания;
- OutSteps – выдача линейно изменяющихся сигналов;
- OutSeq – выдача сигналов при имитации короткого замыкания, с
переключением сигналов по триггеру;
84
- ProcessStop – прерывание процесса выдачи сигналов.
2) Аналоговые входы, 2 канала АЦП
Команды управления:
- dTDuration – время записи АЦП;
- ChannelRange – диапазон канала АЦП;
- StartType – тип старта АЦП;
- SetStartTrigger – установка параметров вх. контактов, при задании старта
АЦП по триггеру;
- SetStartLevel – установка параметров вх. аналоговых сигналов, при
задании старта АЦП по уровню сигнала;
- GetADCSamples – возвращает массив выборок АЦП;
- dRMS – действующее значение сигнала;
- dMedium – общее среднее значение сигнала;
- dAngle12 – угол между 1 и 2 каналами.
3) Бинарные выходы, 4 выходных реле (сухие контакты)
Команды управления:
- SetOutContact – установка типа заданного выходного контакта;
- SetOutContacts – установка типа выходных контактов;
- GetOutContacts – чтение состояния выходных контактов;
- SetNewStateOutContacts – установка нового состояния вых. контактов,
при срабатывании триггера.
4) Бинарные входы, 8 входных реле (сухие контакты)
Команды управления:
- ReadInputContacts – чтение входных контактов;
- IsChangedInputContacts – проверка изменения состояния входных
контактов;
- SetActivInputContact – установка номера и типа активного входного
контакта;
- ResetActiveInputContact – сброс активного входного контакта;
- IsChangedActiveInputContact – проверка изменения состояния активного
входного контакта;
- SetTrigger – установка триггера.
4.1.2 Разработка приложения РЕТОМ-51
В качестве программной оболочки для использования библиотеки
РЕТОМ-Мастер, можно использовать среду Excel с использованием VBA,
входящего в комплект поставки Microsoft Office.
Первым шагом является зарегистрация сервера RTDI (файл,
обеспечивающий поддержку библиотеки РЕТОМ-Мастер) в операционной
системе. Для этого запускается на выполнение файл RTDI.exe, входящий в
комплект поставки РЕТОМ-Мастер. Затем запускается MS Excel, окно
редактора VBA. Выбрав пункт меню Tools->References, открывается окно
85
References – VBAProject и в списке Available References отмечается галочкой
две строки RTDI-The Invisible App и RTLink-Retom command type library. В
случае отсутствия этой строки в списке, необходимо, нажав кнопку Browse,
найти файлы RTDI.tlb и RTLink.tlb в папке установки РЕТОМ-Мастер и
выбрать их.
4.1.3 Доступ к функциям управления РЕТОМ-51, предоставляемых
сервером RTDI
Сервер предоставляет доступ к своим методам через двунаправленный
интерфейс, реализуемый серверным компонентом RTDI.DualServer и
предоставляет приложению клиента два различных способа доступа к своим
функциональным возможностям. Он сочетает в себе интерфейс виртуальной
таблицы с интерфейсом IDispatch.
Описание интерфейса IDualServer
ServerInfo – Список свойств интерфейса:
IServerInfo ServerInfo - Указатель на интерфейс IServerInfо,
предоставляющий доступ к информации о сервере:
Producer - производитель;
Version - версия;
DeviceNumber - серийный номер подключенного прибора;
maxU - максимальное значение выдаваемого напряжения;
maxI - максимальное значение выдаваемого тока;
minU - минимально выдаваемое напряжение;
minI - минимально выдаваемый ток;
deltaU - минимальный шаг изменения напряжения;
deltaI - минимальный шаг изменения тока;
NumberInputContacts - число входных контактов;
NumberOutputContacts - число выходных контактов;
SetsType - тип выбранной корректировочной таблицы настройки
аналоговых каналов: 1 - заводская, 2 - рабочая.
ADCSetup – Указатель на интерфейс работы с аналоговыми входами
АЦП.
ShowTrayIcon (boolean bShow) – Позволяет включить или выключить
отображение иконки сервера в System Tray панели задач. Возвращаемое
значение: В случае успешного завершения ненулевое значение, в противном
случае «0». Параметры: bShow – Флаг, определяющий выполняемую операцию
– скрыть или показать иконку в System Tray.
Check (VARIANT* vRTList) – Осуществляет поиск подключенных к
компьютеру приборов РЕТОМ-51. Возвращаемое значение: В случае
успешного завершения ненулевое значение, в противном случае «0».
86
Параметры: vRTList – Массив записей типа IRTListDevice, через который
возвращается список подключенных приборов.
Open (BSTR sPortName, long lNumberDevice) – Устанавливает связь c
прибором и подготавливает его к работе. Возвращаемое значение: В случае
успешного завершения ненулевое значение, в противном случае «0».
Параметры: sPortName – Имя порта связи, может быть “USB”, “COM1”,
“COM2”, lNumberDevice – Серийный номер открываемого прибора. При
нулевом номере и если sPortName = “USB”, то открывается первый найденный
прибор.
Close() – Окончание работы с прибором. Возвращаемое значение: В
случае успешного завершения ненулевое значение, в противном случае «0».
Enable() – Разрешает выдачу токов и напряжений прибором. На приборе
загорится индикатор выдачи красного цвета. Возвращаемое значение: В случае
успешного завершения ненулевое значение, в противном случае «0».
Disable() – Запрещает выдачу токов и напряжений прибором. На приборе
погаснет индикатор выдачи красного цвета. Возвращаемое значение: В случае
успешного завершения ненулевое значение, в противном случае «0».
SetAnalogChannelMode (long dwOutSignal, short ChannelMode) – Задание
режима выдачи токовых и напряженческих каналов. Возвращаемое значение: В
случае успешного завершения ненулевое значение, в противном случае «0».
Параметры: dwOutSignal – Маска переключаемых каналов, может задаваться
комбинаций флагов (см. таблицу 4.1).
Таблица 4.1 Комбинаций флагов
RT_U1
RT_U2
RT_U3
RT_U_ALL
Каналы тока
RT_I1
RT_I2
RT_I3
RT_I_ALL
Все каналы
RT_UI_ALL
0x00000011
0x00000022
0x00000044
0x00000077
Каналы напряжения
переключение канала напряжения фазы А
переключение канала напряжения фазы B
переключение канала напряжения фазы C
переключение всех каналов напряжения
0x00110000
0x00220000
0x00440000
0x00770000
переключение канала тока фазы А
переключение канала тока фазы B
переключение канала тока фазы C
переключение всех каналов тока
0x00770077
переключение всех каналов
ChannelMode – Определяет режим работы выбранных каналов, может
принимать значения rtAC_signal = 0 или rtDC_signal = 1.
Out (VARIANT* vOutSignal, long dwOutSignal) – Выдача токов и
напряжений. Прибор выдает заданные сигналы на выходные клеммы. После
подачи команды функция возвращает управление. При отсутствии команд
управления прибором более времени, заданном командой SetTimeOut, прибор
прекращает выдачу сигналов. Возвращаемое значение: В случае успешного
завершения ненулевое значение, в противном случае «0». Параметры:
87
vOutSignal – Определяет параметры выдаваемых сигналов. Может выдавать как
синусоидальные, так и гармонические сигналы. Для выдачи синусоидальных
сигналов принимает структуру типа IRTSineChannels, для задания
гармонического сигнала необходимо задать или массивы гармоник (A*sin(ωt +
φ)), описываемых структурой типа IRTSignal, или массив выборок типа float.
Может принимать и указатель на экземпляр объекта типа CoAnalogOutputs,
созданного функцией NewAnalogChannels(). Все сигналы должны быть
периодическими. Выборки задаются через 100 мкс. Размер массива выборок
должен быть равен длительности периода сигнала, деленного на длительность
одной выборки (50Гц – 200 выборок). dwOutSignal – Маска выдаваемых
каналов, может задаваться комбинацией флагов (см. таблицу 4.2).
Таблица 4.2 Комбинаций флагов
RT_U1_AMP
RT_U2_AMP
RT_U3_AMP
RT_U1_PHASE
RT_U2_PHASE
RT_U3_PHASE
0x00000001
0x00000002
0x00000004
0x00000010
0x00000020
0x00000040
RT_U1
0x00000011
RT_U2
0x00000022
RT_U3
0x00000044
RT_U_ALLPHASE 0x00000070
RT_U_ALLAMP 0x00000007
RT_U_ALL
0x00000077
RT_I1_AMP
RT_I2_AMP
RT_I3_AMP
RT_I1_PHASE
RT_I2_PHASE
RT_I3_PHASE
RT_I1
RT_I2
RT_I3
RT_I_ALLPHASE
RT_I_ALLAMP
RT_I_ALL
0x00010000
0x00020000
0x00040000
0x00100000
0x00200000
0x00400000
0x00110000
0x00220000
0x00440000
0x00700000
0x00070000
0x00770000
RT_UI_ALL
0x00770077
Каналы напряжения
изменение амплитуды 1-го (фазы А) канала напряжения
изменение амплитуды 2-го (фазы B) канала напряжения
изменение амплитуды 3-го (фазы С) канала напряжения
изменение фазы 1-го (фазы A) канала напряжения
изменение фазы 2-го (фазы B) канала напряжения
изменение фазы 3-го (фазы C) канала напряжения
изменение амплитуды и фазы 1-го (фазы А) канала
напряжения
изменение амплитуды и фазы 2-го (фазы B) канала
напряжения
изменение амплитуды и фазы 3-го (фазы C) канала
напряжения
изменение фазы всех каналов напряжения
изменение амплитуды всех каналов напряжения
изменение амплитуды и фазы всех каналов напряжения
Каналы тока
изменение амплитуды 1-го (фазы А) канала тока
изменение амплитуды 2-го (фазы B) канала тока
изменение амплитуды 3-го (фазы С) канала тока
изменение фазы 1-го (фазы A) канала тока
изменение фазы 2-го (фазы B) канала тока
изменение фазы 3-го (фазы C) канала тока
изменение амплитуды и фазы 1-го (фазы А) канала тока
изменение амплитуды и фазы 2-го (фазы B) канала тока
изменение амплитуды и фазы 3-го (фазы C) канала тока
изменение фазы всех каналов тока
изменение амплитуды всех каналов тока
изменение амплитуды и фазы всех каналов тока
Все каналы
изменение амплитуды и фазы всех каналов
ChannelsReset() – Сброс выдаваемых каналов тока и напряжения в «0».
Возвращаемое значение: В случае успешного завершения - ненулевое значение,
88
в противном случае - «0».
SetMaxUI(double maxU, double maxI) – Установка максимальных
значений выдаваемых токов и напряжений (0 - 20 А, 0 - 120 В – в действующих
значениях). При превышении выдаваемых сигналов установленных значений,
прибор прекращает выдачу. Возвращаемое значение: В случае успешного
выполнения - ненулевое значение, в противном случае – «0».
SetTimeOut(double dTimeOut) – Установка времени отключения прибора
при отсутствии связи (в секундах). Возвращаемое значение: В случае
успешного завершения - ненулевое значение, в противном случае – «0».
StartTimer(VARIANT* vOutSignal1, VARIANT* vOutSignal2, double
dMaxTime) – Выдача токов и напряжений с одновременным запуском таймера.
После подачи команды, функция возвращает управление. Возвращаемое
значение: В случае успешного завершения - ненулевое значение, в противном
случае – «0». Параметры: vOutSignal – Определяет параметры выдаваемых
прибором сигналов, описывается структурой типа
IRTSineChannels или
объектом типа CoAnalogOutputs. vOutSignal2 – Определяет параметры
сигналов, которые будут выдаваться после срабатывания заданного активного
входного контакта, описывается структурой типа IRTSineChannels или
объектом типа CoAnalogOutputs. dMaxTime – Максимальное время выдачи
сигналов.
StopTimer() – Принудительный останов выдачи сигналов после команды
StartTimer. После подачи команды, функция возвращает управление.
Возвращаемое значение: В случае успешного завершения - ненулевое значение,
в противном случае – «0».
IsStopedTimer(double* dTimeStoped, VARIANT* nContacts) – Проверка
останова таймера по прерыванию от активного входного контакта, запущенного
командой StartTimer. После подачи команды, функция возвращает управление.
Возвращаемое значение: В случае успешного завершения возвращается код
останова таймера: RT_SEC_ERRORPROGRAMM – останов по программной
ошибке; RT_SEC_STOP_OK – останов по прерыванию от активного входного
контакта; RT_SEC_TIMEOUT – останов по времени заданному командой
StartSec; RT_SEC_STOP_BUTTON – принудительный останов командой
StopSec. В противном случае возвращается «0». Параметры: dTimeStopedl –
Через этот параметр возвращается время останова таймера. nContacts – Массив,
через который возвращается состояние входных контактов. Может принимать
вид двойного слова, массива байт, или массива структур типа IRTBinInfoEvent.
OutEx (VARIANT* vOutSignalXX , VARIANT* vOutSignal, double dTxx,
double dTkz, double dTswitcher, double dTpause, double* dTtrip) – Выдача
сигналов при имитации короткого замыкания (КЗ), с предварительной выдачей
сигналов холостого хода (ХХ) на заданное время. Прибор выдает заданные
сигналы на выходные клеммы до срабатывания активного входного контакта,
задаваемого функцией SetActivInputContact или по окончания заданного
времени. Старт процесса возможен по триггеру, задаваемому функцией
SetTrigger. Функция возвращает управление только по окончанию выдачи
89
сигналов на выходные клеммы прибора. Возвращаемое значение: В случае
завершения по прерыванию от активного входного контакта возвращает
ненулевое значение, в противном случае – «0». Параметры: vOutSignalXX –
Определяет параметры выдаваемых сигналов XX. Может выдавать как
синусоидальные, так и гармонические сигналы. Для выдачи синусоидальных
сигналов принимает структуру типа IRTSineChannels. Для задания
гармонического сигнала необходимо задать или массивы гармоник (A*sin(ωt +
φ)), описываемых структурой типа IRTSignal, или массив выборок типа float.
Может принимать и указатель на экземпляр объекта типа CoAnalogOutputs,
созданного функцией NewAnalogChannels(). Выборки задаются через 100 мкс.
Размер массива выборок должен быть равен длительности периода сигнала
деленного на длительность одной выборки (50 Гц – 200 выборок). Для
непериодических сигналов массив выборок должен соответствовать
длительности выдаваемого сигнала. vOutSignal – Определяет параметры
выдаваемых сигналов КЗ. Может выдавать как синусоидальные, так и
гармонические сигналы. Для выдачи синусоидальных сигналов принимает
структуру типа IRTSineChannels. Для задания гармонического сигнала
необходимо задать или массивы гармоник (A*sin(ωt + φ)), описываемых
структурой типа IRTSignal, или массив выборок типа float. Может принимать и
указатель на экземпляр объекта типа CoAnalogOutputs, созданного функцией
NewAnalogChannels(). dTxx – Время выдачи сигналов холостого хода должно
быть не менее длительности одного периода, иначе оно игнорируется. dTkz –
Время выдачи сигналов КЗ должно быть не менее длительности одного
периода, иначе оно игнорируется. dTswitcher – Время задержки прерывания
выдачи сигналов КЗ при срабатывании активного входного контакта. dTpause –
Время безтоковой паузы (напряжения также равны нулю), после прекращения
выдачи сигналов КЗ. dTtrip – Указатель на возвращаемое значение времени
прерывания выдачи сигналов КЗ при срабатывании активного входного
контакта. Время отсчитывается от начала выдачи сигналов XX.
OutSeq (VARIANT* vOutSignalXX , VARIANT* vOutSignal1, VARIANT*
vOutSignal2, double dTxx, double dTkz, double dTsignal1, double dTsignal2, double
dTimeDelay, double dTpause, double* dTtrip) – Выдача сигналов при имитации
короткого замыкания (КЗ) с предварительной выдачей сигналов холостого хода
(ХХ) на заданное время. Прибор выдает сигнал vOutSignal1 на выходные
клеммы до срабатывания триггер-условия, задаваемого функцией SetTrigger
или по окончания заданного времени. Срабатывание тириггер-условия
приводит к переключению выдачи на vOutSignal2, т.е. порядок выдачи при
срабатывании триггера такой: vOutSignalXX -> vOutSignal1-> vOutSignal2->
Пауза. Время задержки переключения выдаваемого сигнала при срабатывании
триггер-условия происходит с задержкой dTimeDelay. Функция возвращает
управление только по окончанию выдачи сигналов на выходные клеммы
прибора. Возвращаемое значение: В случае завершения по прерыванию от
активного входного контакта возвращает ненулевое значение, в противном
случае – «0». Параметры: vOutSignalXX – Определяет параметры сигналов ХХ,
90
описывается структурой типа IRTSineChannels или объектом типа
CoAnalogOutputs. vOutSignal1 – Определяет параметры сигналов КЗ,
описывается структурой типа IRTSineChannels или объектом типа
CoAnalogOutputs. vOutSignal2 – Определяет параметры сигналов, выдаваемых
после срабатывания триггера, описывается структурой типа IRTSineChannels
или объектом типа CoAnalogOutputs. dTxx – Время выдачи сигналов холостого
хода должно быть не менее длительности одного периода, иначе оно
игнорируется. dTsignal1 – Время выдачи сигналов КЗ должно быть не менее
длительности одного периода, иначе оно игнорируется. dTsignal2 – Время
выдачи сигналов, выдаваемого после срабатывания триггера, должно быть не
менее длительности одного периода, иначе оно игнорируется. dTswitcher –
Время задержки выполнения после момента срабатывания триггера
переключения. dTpause – Время бестоковой паузы (напряжения также равны
нулю), после прекращения выдачи сигналов КЗ. dTtrip – Указатель на
возвращаемое значение времени прерывания выдачи сигналов КЗ при
срабатывании триггера. Время отсчитывается от начала выдачи сигналов XX.
OutSteps(VARIANT* vBegSignal, VARIANT* vEndSignal, double dT1,
double dTstep, long nCountSteps, long* nEndStep) – Выдача сигналов линейно
изменяющихся от параметров заданных в vBegSignal до параметров заданных в
vEndSignal. Прибор выдает заданные сигналы на выходные клеммы до
срабатывания активного входного контакта, задаваемого функцией
SetActivInputContact или по окончании заданного времени. Старт процесса
возможен по триггеру, задаваемому функцией SetTrigger. Функция возвращает
управление только по окончанию выдачи сигналов на выходные клеммы
прибора. Возвращаемое значение: В случае завершения по прерыванию от
активного входного контакта возвращает ненулевое значение, в противном
случае – «0». Параметры: vBegSignal – Определяет начальные параметры
выдаваемых сигналов, описывается структурой типа IRTSineChannels или
объектом типа CoAnalogOutputs. vEndSignal – Определяет конечные параметры
выдаваемых сигналов, описывается структурой типа IRTSineChannels или
объектом типа CoAnalogOutputs. При завершения выдачи сигналов по
прерыванию от активного контакта, через эту переменную возвращаются
параметры выдаваемых сигналов в момент прекращения выдачи. dT1 – Время
выдачи исходного сигнала, заданного в vBegSignal. dTstep – Время выдачи
сигналов ступеней при линейном изменении сигнала, должно быть кратно
времени выдачи одного периода выдаваемого сигнала. nCountSteps – Число
ступеней выдаваемых сигналов. nEndStep – Через эту переменную
возвращается номер последней выданной ступени.
ProcessStop() – Останов процесса выдачи сигналов заданных функциями
типа OutEx, OutSteps. Возвращаемое значение: В случае успешного завершения
ненулевое значение, в противном случае – «0».
IAnalogOutputs* NewAnalogChannels () – Создает новый экземпляр
объекта типа CoAnalogOutputs, задающий параметры аналоговых сигналов
выходных каналов прибора и возвращает указатель на его интерфейс. Описание
91
интерфейса IAnalogOutputs см. ниже. Объекты, созданные этой функцией,
могут работать со всеми функциями выдачи аналоговых сигналов.
Возвращаемое значение: В случае успешного завершения - ненулевое значение,
в противном случае – «0».
ReadInputContacts(VARIANT* nContacts) – Чтение входных контактов.
Возвращаемое значение: В случае успешного завершения - ненулевое значение,
в противном случае – «0». Параметры: nContacts – Массив, через который
возвращается состояние входных контактов. Может принимать вид двойного
слова, массива байт, или массива структур типа IRTBinInfoEvent.
SetOutContact(short bNumber, boolean bStateNO) – Установка типа
заданного выходного контакта. Возвращаемое значение: В случае успешного
завершения - ненулевое значение, в противном случае – «0». Параметры:
bNumber – Определяет номер контакта. Нумерация контактов начинается с «0».
bStateNO – Определяет тип контакта, может принимать одно из следующих
значений: TRUE – нормально замкнут (НЗ), FALSE - нормально разомкнут
(НО).
SetOutContacts(boolean bStateNO_0, boolean bStateNO_1, boolean
bStateNO_2, boolean bStateNO_3) – Установка типа выходных контактов.
Возвращаемое значение: В случае успешного завершения - ненулевое значение,
в противном случае – «0». Параметры: bStateNO_0,… bStateNO_3 – Определяет
типы соответствующих контактов, может принимать одно из следующих
значений: TRUE – нормально замкнут, FALSE - нормально разомкнут.
GetOutContacts(boolean* bStateNO_0, boolean* bStateNO_1, boolean*
bStateNO_2, boolean* bStateNO_3) – Чтение состояния выходных контактов.
Возвращаемое значение: В случае успешного завершения - ненулевое значение,
в противном случае – «0». Параметры: bStateNO_0,… bStateNO_3 – Через эти
параметры возвращаются состояния выходных контактов.
SetNewStateOutContacts (long wSelect, long wNewState, double dDelayTime,
boolean bUseTrigger) – Задание логики управления выходными контактами.
Может вызываться до 10 раз перед вызовом функций OutEx или OutSteps.
Позволяет задавать момент переключения выходных контактов, как по
состоянию входных контактов, задаваемых функцией SetTrigger, так и по
времени. Возвращаемое значение: В случае успешного завершения - ненулевое
значение, в противном случае – «0». Параметры: wSelect – Битовый массив
(маска) выбранных выходных контактов. Бит, установленный в «1», означает
выбранный контакт. wNewState – Битовый массив, определяет новое состояние
выходных контактов. dDelayTime – Время задержки переключения выходных
контактов. Если параметр bUseTrigger = TRUE, то время задержки
отсчитывается от момента срабатывания триггера, предварительно заданного
функцией SetTrigger. bUseTrigger – Определяет, будет ли для переключения
выходных контактов использоваться триггер, предварительно заданный
функцией SetTrigger.
IsChangedInputContacts() – Проверка изменения состояния входных
контактов. Возвращаемое значение: Если было изменение какого-либо из
92
входных контактов, возвращается - TRUE, иначе - FALSE.
SetActivInputContact(short byNumber, short byType) – Установка активного
входного контакта. Возвращаемое значение: В случае успешного завершения ненулевое значение, в противном случае – «0». Параметры: byNumber –
Определяет номер активного контакта. Нумерация контактов начинается с «0».
byType – Определяет тип входного контакта, может принимать одно из
следующих значений: RT_INPCONT_CLOSING - срабатывание по замыканию;
RT_INPCONT_UNSWITCHING
срабатывание
по
размыканию;
RT_INPCONT_ANYCHANGE - срабатывание по любому изменению.
ResetActiveInputContact() – Сброс активного входного контакта.
Возвращаемое значение: В случае успешного завершения - ненулевое значение,
в противном случае – «0».
IsChangedActiveInputContact() – Проверка изменения состояния активного
входного контакта. Возвращаемое значение: Если было изменение контакта,
возвращается - TRUE, иначе - FALSE.
SetTrigger (long lSelect, long lChange, long lLevel, long lTypeCalc) –
Задание триггер-условия для проверки срабатывания. Этой функцией Вы
указываете какие входные контакты будут реагировать на срабатывание или
возврат релейной защиты. Данная функция не работает с функцией Out. При
использовании с функцией OutSeq задает условия переключения банка. В
функциях OutEx и OutSteps служит для задания логики управления выходными
реле и может использоваться для задания старта процесса от входных
контактов. Возвращаемое значение: В случае успешного завершения ненулевое значение, в противном случае – «0». Параметры: lSelect – Битовый
массив (маска) выбранных входных контактов. Бит, установленный в «1»,
означает выбранный контакт. lChange – Битовый массив, определяет типы
входных контактов, бит, установленный в «1», задает реакцию на разомкнутый
контакт, а «0» – соответственно, на замкнутый. lLevel – Битовый массив, бит
установленный в «0» означает реагирование по фронту, а в «1» - по уровню.
lTypeCalc – Флаг, задающий логику проверки входных контактов. Может
принимать значения «1» или «0». «1» означает объединение всех выбранных
контактов по AND, а «0» – по OR.
GetError(long Error, long ErrorExt) – Возвращает код ошибки, при
ненормальном завершении последней вызванной функции. Возвращаемое
значение: В случае ошибки – «1», в противном случае – «0». Параметры: Error –
Через эту переменную возвращается основной код ошибки. Может принимать
различные значения (см. таблицу 4.3).
93
Таблица 4.3 Значения параметра Error
RT_ERR_OK
RT_ERR_INIT
RT_ERR_RETOM_NOT_FOUND
RT_ERR_RETOM_NOT_LOCKED
RT_ERR_RETOM_ALREADY_LOCKED
RT_ERR_IO
RT_ERR_OF_LINK_WITH_RETOM
RT_ERR_OUT_OF_RANGE
0x000
0x001
0x003
0x004
0x005
0x006
0x007
0x008
RT_ERR_AVARYRETOM
0x009
RT_ERR_INVALID_TYPE_VARIABLE
RT_ERR_PROCESS_IS_INTERRUPTED
RT_ERR_NO_RETOM_CONNECTED
RT_ERR_COMM_API
RT_ERR_COMM
RT_ERR_NO_LICENSE
0x00A
0x00B
0x014
0x015
0x016
0x029
Успешная операция
Фатальная ошибка инициализации
Прибор не обнаружен
Прибор не заблокирован
Прибор уже заблокирован
Ошибка ввода/вывода
Ошибка связи с прибором
Выход параметра за заданный диапазон.
(По какому каналу, нужно смотреть код
дополнительной ошибки)
Авария РETOMа. (Что именно, нужно
смотреть код дополнительной ошибки)
Неправильный тип переменной
Процесс прерван
Нет связи прибора с компьютером
Ошибка связи связанная c Windows API
Ошибка связи
Неверен номер лицензии прибора
ErrorExt – Дополнительный код ошибки, является битовым массивом, и
может состоять из комбинации битов (см. таблицу 4.4).
GetErrorText (BSTR* stError, long Error, long ErrorExt) – Возвращает
текстовое описание ошибки. Возвращаемое значение: В случае ошибки – «1», в
противном случае –«0». Параметры: stError – Через эту переменную
возвращается текстовая строка с описанием ошибки. Error – Основной код
ошибки. ErrorExt – Дополнительный код ошибки.
AddSlave (VARIANT* DriveSlave) – При работе с сервером более одного
прибора, возможно, синхронизировать их работу. Вызовом этого метода мы
добавляем к этому объекту ссылку на ведомый (Slave) объект, связанный с
другим прибором. Текущий объект становится Ведущим (Master). Slave
объектов может быть несколько. Включение синхронизации осуществляется
вызовом метода OnSynchronizing. Возвращаемое значение: В случае ошибки –
«1», в противном случае – «0». Параметры: DriveSlave – Ссылка на ведомый
объект.
OnSynchronizing (LONG eTypeSource, LONG eTypeReaction, SHORT
NumberBinInp) – Включение синхронизации приборов. При выдаче аналоговых
сигналов, первыми вызываются функции Slave объектов. Функции,
возвращающие управление только после окончания процесса выдачи (OutEx,
OutSteps, OutSeq), в этом режиме возвращают управление сразу. По окончании
процесса выдачи в этом режиме сервер посылает сообщение
ProcessCompletionEvent,
сигнализирующее
об
остановке
процесса.
Возвращаемое значение: В случае ошибки – «1», в противном случае – «0».
Параметры: eTypeSource – Задания источника синхронизации. Может
принимать значения: rtSynchrBinInp - синхронизация по входному контакту;
rtSynchrPower220B - синхронизация от силовой сети 220 В; rtSynchrExternal 94
синхронизация по прерыванию от ведущего прибора; rtSynchrADCInp синхронизация от аналоговых входов (АЦП). eTypeReaction – Тип реагирования
на импульс синхросигнала. Может принимать значения: rtSynchrRISE- Реакция
по фронту 1->0; rtSynchrFALL - Реакция по фронту 0->1. NumberBinInp –
Номер входного контакта прибора. Используется только при синхронизации по
входному контакту (rtSynchrBinInp).
Таблица 4.4 Комбинации битов кода ErrorExt
Error = RT_ERR_OUT_OF_RANGE
RT_ERR_OUT_OF_RANGE_IA
0x00000001
Превышение диапазона IA
RT_ERR_OUT_OF_RANGE_IB
0x00000002
Превышение диапазона IB
RT_ERR_OUT_OF_RANGE_IC
0x00000004
Превышение диапазона IC
RT_ERR_OUT_OF_RANGE_UA
RT_ERR_OUT_OF_RANGE_UB
RT_ERR_OUT_OF_RANGE_UC
0x00000010
0x00000020
0x00000040
Превышение диапазона UA
Превышение диапазона UB
Превышение диапазона UC
RT_ERR_OUT_OF_RANGE_FREQ 0x00000100
Превышение диапазона FREQ
Error = RT_ERR_AVARYRETOM
0x00000001
Авария каналов тока
RT_ERR_CHANNEL_U
0x00000002
Авария каналов напряжения
RT_ERR_CHANNEL_I
0x00000004
Авария системы
RT_ERR_SYSTEM
0x00000010
Перегрузка токового канала A
RT_ERR_OverloadI_A
0x00000020
Перегрев токового канала A
RT_ERR_OverheatI_A
0x00000040
Невключение токового канала A
RT_ERR_OffPowerI_A
0x00000100
Перегрузка токового канала B
RT_ERR_OverloadI_B
0x00000200
Перегрев токового канала B
RT_ERR_OverheatI_B
0x00000400
Невключение токового канала B
RT_ERR_OffPowerI_B
0x00001000
Перегрузка токового канала C
RT_ERR_OverloadI_C
0x00002000
Перегрев токового канала C
RT_ERR_OverheatI_C
0x00004000
Невключение токового канала C
RT_ERR_OffPowerI_C
0x00010000
Перегрузка канала напряжения A
RT_ERR_OverloadU_A
0x00020000
Перегрев канала напряжения A
RT_ERR_OverheatU_A
RT_ERR_OverloadU_B
0x00100000
Перегрузка канала напряжения B
RT_ERR_OverheatU_B
0x00200000
Перегрев канала напряжения B
RT_ERR_OverloadU_C
RT_ERR_OverheatU_C
RT_ERR_TMoroz
RT_ERR_Over220
RT_ERR_OffPribor
RT_ERR_Avary
0x01000000
0x02000000
Перегрузка канала напряжения C
Перегрев канала напряжения C
0x10000000
0x20000000
0x40000000
0x80000000
Перегрев
Перегрузка сетевого напряжения
Индикация вкл/выкл
Системная авария
95
OffSynchronizing () – Выключение режима синхронизации приборов.
Возвращаемое значение: В случае ошибки – «1», в противном случае – «0».
Описание интерфейса IAnalogOutputs
Этот интерфейс содержит функции инициализации и управления
экземпляром объекта типа CoAnalogOutputs. Для создания нового экземпляра
объекта типа CoAnalogOutputs применяется метод NewAnalogChannels()
объекта DualServer.
DOUBLE dFrequency - Общая частота синусоидальных сигналов для всех
аналоговых каналов.
void SetSinSignal (BYTE nChannel, DOUBLE dAmpl, DOUBLE dPhase) Установка синусоидального сигнала заданного канала. Параметры: nChannel Номер инициализируемого канала: 0,1,2 – каналы напряжения (фазы ABC);
3,4,5 – токовые каналы (фазы ABC); dAmpl - Амплитуда сигнала; dPhase - Фаза
сигнала.
void GetSinSignal (BYTE nChannel, DOUBLE* dAmpl, DOUBLE* dPhase) Возвращает параметры синусоидального сигнала выбранного канала.
Параметры: nChannel - Номер канала: 0,1,2 – каналы напряжения (фазы ABC);
3,4,5 – токовые каналы (фазы ABC); dAmpl - Амплитуда сигнала; dPhase - Фаза
сигнала.
void SetSignal (BYTE nChannel, DOUBLE dAmpl, DOUBLE dPhase,
DOUBLE dExp) - Установка гармонического сигнала заданного канала.
Параметры: nChannel - Номер инициализируемого канала: 0,1,2 – каналы
напряжения (фазы ABC); 3,4,5 – токовые каналы (фазы ABC); dAmpl Амплитуда сигнала; dPhase - Фаза сигнала; dExp - Затухание сигнала.
void AddHarmonica (BYTE nChannel, DOUBLE dAmpl, DOUBLE dPhase,
DOUBLE dExp) - Добавление гармоники к заданному каналу. Параметры:
nChannel - Номер инициализируемого канала: 0,1,2 – каналы напряжения (фазы
ABC); 3,4,5 – токовые каналы (фазы ABC); dAmpl - Амплитуда сигнала; dPhase
- Фаза сигнала; dExp - Затухание сигнала.
void SetSamples (BYTE nChannel, VARIANT* vSamples) - Задание сигнала
с помощью массива выборок. Выборки задаются через 100 мкс (частота
дискретизации 10 000 Гц). Размер массива выборок должен быть равен
длительности периода сигнала, деленного на длительность одной выборки или
частоте дискретизации на частоту сигнала (50 Гц – 200 выборок). Для
непериодических сигналов массив выборок должен соответствовать
длительности выдаваемого сигнала. Параметры: nChannel - Номер
инициализируемого канала: 0,1,2 – каналы напряжения (фазы ABC); 3,4,5 –
токовые каналы (фазы ABC); vSamples - Массив выборок типа float.
Описание интерфейса IExtBinIO
Этот интерфейс содержит функции управления Блоком расширения
96
входов/выходов РЕТ-64/32. Доступ к интерфейсу осуществляется через
свойство ExtBinIO интерфейса IDualServer. Все функции аналогичны
соответствующим функциям (работы с вх./вых. контактами) объекта
DualServer.
BOOL IsPresent - Флаг подключения приставки: TRUE – приставка
подключена, иначе – нет.
long ReadExContacts(LONG* BinInputs_0_31, LONG* BinInputs_32_63,
LONG* BinOutputs_0_31) - Чтение входных и выходных контактов приставки
РЕТ-64/32. Возвращаемое значение: В случае успешного завершения ненулевое значение, в противном случае – «0». Параметры: BinInputs_0_31 Битовый массив, через который возвращается состояние входных контактов (с
1 по 32) приставки РЕТ64/32; BinInputs_32_63 - Битовый массив, через который
возвращается состояние входных контактов (с 33 по 64) приставки РЕТ64/32;
BinOutputs_0_31 - Битовый массив, через который возвращается состояние
выходных контактов (с 1 по 32) приставки РЕТ64/32.
long SetExOutContacts(LONG dwSelect, LONG dwNewState) - Установка
типа выходных контактов блока расширения входов/выходов РЕТ-64/32.
Возвращаемое значение: В случае успешного завершения - ненулевое значение,
в противном случае – «0». Параметры: dwSelect - Битовый массив (маска)
выбранных выходных контактов. Бит, установленный в «1», означает
выбранный контакт; dwNewState - Битовый массив, определяет новое состояние
выходных контактов.
long GetExOutContacts(LONG* dwState) - Чтение состояния выходных
контактов РЕТ-64/32. Возвращаемое значение: В случае успешного завершения
- ненулевое значение, в противном случае – «0». Параметры: dwState - Битовый
массив, который определяет текущее состояние выходных контактов.
long SetNewStateExOutContacts (long wSelect, long wNewState, double
dDelayTime, boolean bUseTrigger) - Задание логики управления выходными
контактами приставки РЕТ-64/32. Может вызываться до 10 раз перед вызовом
функций OutEx или OutSteps. Позволяет задавать момент переключения
выходных контактов как по состоянию входных контактов, задаваемых
функцией SetTrigger (или SetExTrigger), так и по времени. Возвращаемое
значение: В случае успешного завершения - ненулевое значение, в противном
случае – «0». Параметры: wSelect - Битовый массив (маска) выбранных
выходных контактов. Бит, установленный в «1», означает выбранный контакт;
wNewState - Битовый массив, который определяет новое состояние выходных
контактов; dDelayTime - Время задержки переключения выходных контактов.
Если параметр bUseTrigger = TRUE, то время задержки отсчитывается от
момента срабатывания триггера, предварительно заданного функцией
SetTrigger (или SetExTrigger); bUseTrigger - Определяет, будет ли для
переключения выходных контактов использоваться триггер, предварительно
заданный функцией SetTrigger (или SetExTrigger).
long SetActiveExInputContact(short byNumber, short byType) - Установка
активного входного контакта приставки РЕТ-64/32. Возвращаемое значение: В
97
случае успешного завершения - ненулевое значение, в противном случае – «0».
Параметры: byNumber - Определяет номер активного контакта. Нумерация
контактов начинается с 0; byType - Определяет тип входного контакта, может
принимать одно из следующих значений:
RT_INPCONT_CLOSING - срабатывание по замыканию;
RT_INPCONT_UNSWITCHING - срабатывание по размыканию;
RT_INPCONT_ANYCHANGE - срабатывание по любому изменению.
long SetExTrigger (BYTE nGroup, long lSelect, long lChange, long lLevel,
long lTypeCalc) - Задание триггер-условия для проверки срабатывания. Этой
функцией Вы указываете какие входные контакты будут реагировать на
срабатывание или возврат релейной защиты. Данная функция не работает с
функцией Out. При использовании с функцией OutSeq задает условия
переключения банка. В функциях OutEx и OutSteps служит для задания логики
управления выходными реле и может использоваться для задания старта
процесса от входных контактов РЕТОМ-51 или РЕТ-64/32. Возвращаемое
значение: В случае успешного завершения - ненулевое значение, в противном
случае – «0». Параметры: nGroup - Номер группы входных контактов: nGroup =
0 - контакты РЕТОМ-51; nGroup = 1 – 1..32 и nGroup = 2 – 33..64 контакты
приставки РЕТ-64/32; lSelect - Битовый массив (маска) выбранных входных
контактов. Бит, установленный в «1», означает выбранный контакт; lChange Битовый массив, который определяет типы входных контактов, бит,
установленный в «1», задает реакцию на разомкнутый контакт, а «0» –
соответственно, на замкнутый; lLevel - Битовый массив. Бит, установленный в
«0», означает реагирование по фронту, а в «1» - по уровню; lTypeCalc - Флаг,
задающий логику проверки входных контактов. Может принимать значения
«1» или «0»: «1» означает объединение всех выбранных контактов по AND, а
«0» – по OR.
Описание интерфейса IADCSetup
Этот интерфейс содержит функции управления аналоговыми входами
прибора (два канала АЦП). Доступ к интерфейсу осуществляется через
свойство ADCSetup интерфейса IDualServer.
double dTDuration - Длительность записи каналов АЦП.
long ChannelRange (SHORT nChannel) - Задает диапазон выбранного
канала АЦП. Может принимать значения 5, 50, 100 или 500 В. Параметры:
nChannel - Номер канала АЦП (1 или 2).
double dRMS (SHORT nChannel) - Возвращает действующее значение
сигнала выбранного канала АЦП. Параметры: nChannel - Номер канала АЦП (1
или 2).
double dMedium (SHORT nChannel) - Возвращает общее среднее значение
сигнала выбранного канала АЦП. Параметры: nChannel - Номер канала АЦП (1
или 2).
double dAngle12 - Возвращает угол между 1 и 2 каналами АЦП.
98
long StartType - Задает тип старта АЦП при немедленном старте без
условий (при старте по триггеру или уровню сигнала, не используется). Может
принимать одно из следующих значений:
rtStartADC_ONE_SHOT - однократный старт АЦП;
rtStartADC_REITERATIVE - повторяющийся старт АЦП;
rtSTOP_ADC - останов чтения АЦП.
long SetStartTrigger (long lSelect, long lChange, long lLevel, long lTypeCalc)
- Триггер старта АЦП по входным контактам прибора. Возвращаемое значение:
В случае успешного завершения - ненулевое значение, в противном случае –
«0». Параметры: lSelect - Битовый массив (маска) выбранных входных
контактов. Бит, установленный в «1», означает выбранный контакт; lChange Битовый массив, который определяет типы входных контактов, бит,
установленный в «1», задает реакцию на разомкнутый контакт, а «0» –
соответственно, на замкнутый; lLevel - Битовый массив, бит установленный в
«0» означает реагирование по фронту, а «1» - по уровню; lTypeCalc - Флаг,
задающий логику проверки входных контактов. Может принимать значения
«1» или «0»: «1» означает объединение всех выбранных контактов по AND, а
«0» – по OR.
long SetStartLevel (short nChannel, long TypeFront, double dLevel ) Устанавливает старт АЦП по уровню сигнала. Возвращаемое значение: В
случае успешного завершения - ненулевое значение, в противном случае – «0».
Параметры: nChannel - Номер канала АЦП (1 или 2); TypeFront - Тип фронта
сигнала. Может принимать одно из следующих значений:
rtStartADC_RISE - по переднему фронту сигнала;
rtStartADC_FALL
- по заднему фронту сигнала;
rtStartADC_ANY - по любому фронту сигнала;
dLevel - Уровень сигнала запуска АЦП.
long GetADCSamples (short nChannel, VARIANT* vSamples) - Чтение
буфера АЦП. Желательно его осуществлять только по приходу события
ADCCompletionEvent. Возвращаемое значение: В случае успешного завершения
- ненулевое значение, в противном случае – «0». Параметры: nChannel - Номер
канала АЦП (1 или 2); vSamples - Через этот параметр возвращается массив
чисел типа double, с выборками сигнала, подаваемого на вход выбранного
канала АЦП.
Список событий сервера
void GetInfoDevice (LONG Number, BYTE bType, BYTE bLock, RtTypePort
TypePort, BYTE NumberPortl) - Событие происходит в процессе поиска
подключенных к компьютеру приборов РЕТОМ-51. Поиск инициализируется
функцией Check сервера. Параметры: Number - Серийный номер прибора;
bType - Тип прибора (51 или выше); bLock - Флаг блокировки прибора;
TypePort - Тип порта подключения: USB или СОМ; NumberPort - Номер порта
(только для COM).
99
void BinaryInputsEvent (SHORT nGroup, LONG dwBinaryInput) - Событие
происходит при изменении состояния входных контактов. Параметры: nGroup Номер группы входных контактов: 0-я группа относится к входным контактам
РЕТОМ-51, 1-я и 2-я – к входным контакты приставки РЕТ-64/32, 1..32 и 33..64,
соответственно; dwBinaryInput - Битовый массив состояния входных контактов.
void ErrorEvent (LONG error, LONG exterror) - Событие происходит при
аварии прибора и возвращает код ошибки. Параметры: error - Основной код
ошибки. См. описание функции GetError сервера; exterror - Дополнительный
код ошибки. См. описание функции GetError сервера.
void ProcessStartEvent () - Событие происходит при старте процесса
выдачи прибором аналоговых сигналов.
void ProcessCompletionEvent (LONG TerminationResult, DOUBLE
dTripTime, LONG lParam) - Событие происходит при остановке процесса
выдачи прибором аналоговых сигналов. Параметры: TerminationResult - Код
завершения процесса. Может принимать значения:
rtPROCESS_ERROR
- завершение процесса по ошибке;
rtPROCESS_TRIPPINP - завершение процесса по прерыванию от
активного входного контакта;
rtPROCESS_TIMEOUT - завершение процесса по окончании заданного
времени;
dTripTime - Время прерывания процесса по активному входному
контакту. Отсчет времени с начала процесса выдачи; lParam - Дополнительный
параметр. Имеет смысл только при использовании функции OutSteps, в этом
случае через него возвращается номер последней выданной ступени.
void ADCCompletionEvent () - Событие происходит при заполнении
буфера АЦП.
Необходимые для работы программы с ПТК РЕТОМ 51 файлы указаны в
таблице 4.5
Таблица 4.5 Файлы необходимые для работы программы
RTDI.exe
Сервер COM
RTDI.tlb
Библиотеки типов, содержащие информацию о типах для
RTLink.tlb
каждого компонента, размещенного в сервере
RTLink.dll
DownLinkX.dll
DLL модули работы с прибором
RWFULink.dll
RWLinkSV.dll
Подключение сервера в Visual Basic Application (VBA)
Примеры демонстрации трех типов связывания интерфейсов
автоматизации, поддерживаемых VBA: позднее, раннее и очень раннее
связывание. При получении клиентским приложением доступа к
функциональным возможностям компонента оно использует одну из этих
100
технологий. Для применения первых двух технологий от компонента требуется
предоставление интерфейса IDispatch, а для применения третьей необходимо,
чтобы компонент реализовывал двунаправленный интерфейс.
Позднее (или динамическое) связывание
Позднее
связывание
является
наиболее
мощным
средством
автоматизации,
позволяющее
приложению
клиента
определять
функциональные возможности компонента во время выполнения. В период
разработки клиента имена методов и типы параметров не используются.
Соответствующие функциональные возможности запрашиваются во время
выполнения. Этот способ требует больших затрат системных ресурсов и не
обеспечивает проверку типов во время компиляции. Такая проверка
осуществляется сервером уже во время выполнения при вызове метода. Если
же переданы данные неправильного типа, то выдается сообщение об ошибке.
Поскольку эта технология предусматривает прохождение всех процессов во
время выполнения, то она является наиболее медленной из трех, однако в то же
время и наиболее гибкой. Интерфейс сервера может измениться, при этом
клиент не потребует перекомпиляции для получения новых возможностей,
предоставляемых сервером после внесенных изменений.
Sub TestDynamic ()
' Пример позднего связывания
Dim Retom As Object
Set Retom = CreateObject("RTDI.DualServer")
Retom.Open “USB“, 0
' Основной код программы
' ------' Retom.Out
' ------Retom.Close
Set Retom = Nothing
End Sub
Раннее связывание
Вторая технология связывания, называемая ранним связыванием,
обеспечивает высокую эффективность и безопасность проверки типов во время
компиляции. Чтобы применить эту технологию VBA, потребуется загрузить
библиотеку типов компонента.
Добавление в проект библиотеки типов осуществляется с помощью
команды Tools->References VBA. При компиляции проекта VBA проверит
синтаксис и сверит параметры, руководствуясь информацией о типах
компонента. Одним из недостатков этого подхода является необходимость
перекомпиляции при изменении интерфейса компонента.
101
Sub TestBinding ()
' Пример раннего связывания
Dim Retom As RTDI.DualServer
Set Retom = New DualServer
Retom.Open “USB“, 0
' Основной код программы
' ------' Retom.Out
' ------Retom.Close
Set Retom = Nothing
End Sub
Очень раннее связывание
Для очень раннего связывания необходимо, чтобы сервер предоставлял
информацию о типах. Такая технология является наиболее эффективной, но и
наименее гибкой. Раннее связывание обеспечивает проверку типов, чтобы уже
на этапе компиляции клиент смог использовать информацию о типах для
проверки параметров и возвращаемых значений. Связывание методов
осуществляется посредством виртуальной таблицы. Скорость выполнения
раннего связывания сравнима со скоростью прямого вызова DLL-функции.
Private Sub TestStatic ()
' Пример очень раннего связывания
Dim Retom As New RTDI.DualServer
Retom.Open “USB“, 0
' Основной код программы
' ------' Retom.Out
' ------Retom.Close
End Sub
Пример программы на VBA
Sub Test ()
Dim Retom As Object
' объявление обьекта связи с прибором
Dim RV As IRTSineChannels
' объявление структуры для работы с
каналами прибора
Set Retom = CreateObject("RTDI.DualServer")' инициализация сервера
' установление связи с прибором и его инициализация
Result = Retom.Open (“USB”, 0)
102
Retom.SetActivInputContact
задание активного контакта
Retom.Enable
0,
RT_INPCONT_ANYCHANGE
'
' разрешение работы каналов тока и напряжения
Dim varX As Variant ' объявление вспомогательной переменной типа
Variant
varX = R ' инициализация переменной типа Variant переменной типа
' IRTSineChannels
Imax = 1.0 ' A
m_dITek = 0.0
Istep = 0.1 ' A
Do While m_dITek <= Imax
' расчет токов и напряжений для заданного типа КЗ
varX.U(0).dFreq =
varX.U(0).dAmpl =
varX.U(0). dPhase =
varX.U(1).dAmpl =
varX.U(1). dPhase =
varX.U(2).dAmpl =
varX.U(2). dPhase =
varX.I(0).dAmpl =
varX.I(0). dPhase =
varX.I(1).dAmpl =
varX.I(1). dPhase =
varX.I(2).dAmpl =
varX.I(2). dPhase =
Retom.Out(varX, RT_UI_ALL ' выдача заданных токов и напряжений
' проверка срабатывания активного контакта
If Retom.IsChangedActiveInputContact Then
Exit Do ' выход из цикла
End If
m_dITek = m_dITek + Istep
Loop
Retom.Disable
' запрет работы каналов тока и напряжения
Retom.Close
' окончание работы с прибором
Set Retom = Nothing ' удаление обьекта Retom
End Sub
103
4.2 Разработка программы проверки терминала БМРЗ КЛ-11 на базе
РЕТОМ-Мастер
4.2.1 Описание алгоритма основных функций теста
Тестовая программа разработана в среде VBA Exсell.
Сначала была сформирована рабочая область (см. рисунок 4.1), а затем
написан алгоритм.
Рисунок 4.1 Вид рабочей области тестовой программы по проверке БМРЗ КЛ-11
За основу написания алгоритма использована программа проверки реле
сопротивления приведенная в [18].
 Вначале проверки производится выбор:
 Вида
КЗ,
выполнен
как
подфункция
Private
Sub
ComboTypeKZ_Change();
 Активного логического входа (контакта) - Dim InputContacts As
Variant (выполнен в основном алгоритме как массив);
104
 Состояния активного контакта, выполнен как подфункция - Private
Sub ComboTypeActiveCont_Change().
Эти Уставки являются общими для трех ступеней токовой защиты БМРЗ
КЛ-11.
Далее для каждой ступени задаются времена проверки:
время холостого хода
Тхх - Dim dTxx As Double, dTxx = Range("B14").Value;
время короткого замыкания
Dim dTkz As Double, dTkz = Range("C14").Value;
время паузы
Dim dTpause As Double, dTpause = Range("D14").Value.
Далее задаются уставки для трех ступеней - Dim m_dITek As Double, для
каждой ступени в рабочей области предусмотрена своя ячейка ввода.
Включается прибор – РЕТОМ-51. Для этого активируется кнопка ON в
рабочей области - Private Sub OnRTD_Click(). При этом происходит
инициализация сервера - Set Retom = CreateObject("RTDI.DualServer") и установка
связи с РЕТОМом - Result = Retom.Open("USB", 0). Далее при активации кнопки
Start - StartButton.Enabled = True включается РЕТОМ - RTDState = 1.
Проверка тока срабатывания происходит следующим образом.
Сначала рассчитываются токи прогрузки для каждого шага:
Result = CalcFaultUI(iKz, Uk, m_dITek, Fk, RV)
varX = RV
Range("B5").Value = RV.I(0).dAmpl
Range("C5").Value = RV.I(1).dAmpl
Range("D5").Value = RV.I(2).dAmpl
Затем выдаем на РЕТОМ – для плавного режима:
If OptionGlideTest Then
Result = Retom.Out(varX, RT_UI_ALL)
If 0 = Result Then
RTBreak
Exit Do
End If
Sleep dTkz;
для режима изменения тока скачком:
CalcUIxx iKz, True, RV, RVxx
varXxx = RVxx
If Retom.OutEx(varXxx, varX, dTxx, dTkz, dTswitcher, dTpause, dTtrip).
Фиксация тока срабатывания происходит по изменению состояния
активного контакта:
If Retom.IsChangedActiveInputContact Then;
Range("I25").Value = m_dITek
ResultTest = True
Exit Do
End If
105
Рисунок 4.2 Форма отчета тестовой программы
Аналогично происходит определение тока возврата для каждой ступени.
Для определения времени срабатывания и возврата алгоритмы изменения
тока аналогичны, для фиксации времени срабатывания или возврата
используется встраиваемый цикл:
106
Do
DoEvents
bStopSec = Retom.IsStopedTimer(dTimeStoped, InputContacts)
If Not RTDStart Then
Exit Do
Результаты проверки копируются в лист отчета, который расположен на
следующем листе тестовой программы.
Ниже приводится листинг алгоритма проверки. Жирным курсивом
выделены адреса ячеек в рабочей области и форме отчета.
Лист 1 (Уставки и настройки)
Начало, описания переменных и функций
'F:\Elamanov\Rtdi.tlb
'инструкция, вводящая обязательное объявление переменных
Option Explicit
'Dim Retom As Object объявление объекта связи с прибором
Dim Retom As New RTDI.DualServer
' переменные для настройки проверки
Dim iKz As Long
' индекс типа КЗ
Dim iCont As Long
' номер активного контакта
Dim iTypeCont As Long ' тип активного контакта
Dim RTDStart As Long ' флаг запуска теста
Public RTDState As Long ' состояние прибора (вкл./выкл.)
'Процедура определения типа активного контакта при срабатывании
Private Sub ComboTypeActiveCont_Change()
iTypeCont = rtNegative 'RT_INPCONT_UNSWITCHING ' 1 - срабатывание по
размыканию
If ComboTypeActiveCont.Value = "разомкнут" Then
iTypeCont = rtPositive 'RT_INPCONT_CLOSING ' 0 - срабатывание по
замыканию
End If
End Sub
Процедура определения индекса вида КЗ
Private Sub ComboTypeKZ_Change()
iKz = -1
Select Case ComboTypeKZ.Value 'Определение значения в поле типов КЗ
Case "AN"
'Если AN
iKI = RT_AN
107
Case "BN"
'Если BN
iKI = RT_BN
Case "CN"
'Если СN
iKI = RT_CN
Case "AB"
'Если AB
iKI = RT_AB
Case "BC"
'Если BC
iKI = RT_BC
Case "CA"
'Если CA
iKI = RT_CA
Case "ABC"
'Если ABC
iKI = RT_ABC End Select
End Sub
Основное тело алгоритма
'Выключение прибора на программном уровне
Private Sub OffRTD_Click() 'при нажатии кнопки OFF
StartButton.Enabled = False 'деактивация кнопки Start
OffRTD.Enabled = False 'деактивация кнопки OFF
Retom.Close 'окончание работы с прибором
Set Retom = Nothing 'удаление объекта Retom
OnRTD.Enabled = True 'активация кнопки ON
StopButton.Enabled = False 'деактивация кнопки Stop
End Sub
'Включение прибора на программном уровне
Private Sub OnRTD_Click() 'при нажатии кнопки ON
OnRTD.Enabled = False 'деактивация кнопки ON
RTDState = 0 'выключенное состояние прибора
Set Retom = CreateObject("RTDI.DualServer") 'инициализация сервера
Dim Result As Long
Result = Retom.Open("USB", 0)
случае неуспешного завершения
'Подготовка прибора (Result=0) в
If Result Then 'связь установлена успешно Result не равно 0
RTDState = 1 'включенное состояние прибора
StartButton.Enabled = True 'активация кнопки Start
OffRTD.Enabled = True 'активация кнопки OFF
StopButton.Enabled = False 'деактивация кнопки Stop
108
Else 'неуспешно
StartButton.Enabled = False 'деактивация кнопки Start
OnRTD.Enabled = True
'активация кнопки ON
OffRTD.Enabled = False 'деактивация кнопки OFF
StopButton.Enabled = False 'деактивация кнопки Stop
Set Retom = Nothing
'Удаление объекта Retom
End If
End Sub
' массив входных контактов, выбор логического входа РЕТОМа
Dim InputContacts As Variant
Dim contacts(8) As Byte
InputContacts = contacts
Range("I25").Value = "" '0#
Range("J25").Value = "" '0#
Range("K25").Value = "" '0#
Range("L25").Value = "" '0#
Range("M25").Value = "" '0#
ComboActiveInCont_Change
ComboTypeActiveCont_Change
ComboTypeKZ_Change
Dim Result As Long
If RTDState = 1 Then
Start.Enabled = False
Retom.Enable
'пример чтения контактов
Dim ic(8) As Byte
Dim InContacts As Variant
InContacts = ic
Result = Retom.ReadInputContacts(InContacts)
Dim lc As Long
InContacts = lc
Result = Retom.ReadInputContacts(InContacts)
' токи и напряжения
Dim RV As IRTSineChannels
RV.dFreq = 50
Dim varX As Variant
109
' токи и напряжения XX
Dim RVxx As IRTSineChannels
Dim varXxx As Variant
Dim Uk As Double
Dim Ik As Double
Dim Fk As Double
' исходный ток
Dim m_dITek As Double
m_dITek = Range("B11").Value
' максимальный ток
Dim Imax As Double
Imax = Range("C11").Value
' шаг изменения тока
Dim Istep As Double
Istep = Range("D11").Value
Dim ResultTest As Boolean
ResultTest = False
' время холостого хода
Dim dTxx As Double
dTxx = Range("B14").Value
' время КЗ
Dim dTkz As Double
dTkz = Range("C14").Value
' время отключения
Dim dTswitcher As Double
dTswitcher = 0
' время паузы
Dim dTpause As Double
dTpause = Range("D14").Value
Dim dTtrip As Double
Retom.SetMaxUI 60, 5
' Определение тока срабатывания
Retom.SetActivInputContact iCont, iTypeCont 'Xor 1
110
Retom.ChannelsReset
Sleep 1
Do While m_dITek <= Imax
DoEvents
' расчитываем требуемые токи
Result = CalcFaultUI(iKz, Uk, m_dITek, Fk, RV)
varX = RV
Range("B5").Value = RV.I(0).dAmpl
Range("C5").Value = RV.I(1).dAmpl
Range("D5").Value = RV.I(2).dAmpl
' выдаем на ретом
If OptionGlideTest Then
' плавно
Result = Retom.Out(varX, RT_UI_ALL)
If 0 = Result Then
RTBreak
Exit Do
End If
Sleep dTkz
If Retom.IsChangedActiveInputContact Then
'фиксируем ток срабатывания
Range("I25").Value = m_dITek
ResultTest = True
Exit Do
End If
Else
' скачком
CalcUIxx iKz, True, RV, RVxx
varXxx = RVxx
If Retom.OutEx(varXxx, varX, dTxx, dTkz, dTswitcher, dTpause, dTtrip)
Then
'фиксируем ток срабатывания
Range("I25").Value = m_dITek
ResultTest = True
Exit Do
End If
End If
If Not RTDStart Then
111
RTBreak
Exit Do
End If
m_dITek = m_dITek + Istep
Loop
Retom.ChannelsReset
' Определение тока возврата
If ResultTest Then
Retom.SetActivInputContact iCont, iTypeCont Xor 1
ResultTest = False
' задаем исходный ток на 20% больше тока срабатывания
m_dITek = Range("I25").Value * 1.2
' расчитываем требуемые токи
Result = CalcFaultUI(iKz, Uk, m_dITek, Fk, RV)
varX = RV
Range("B5").Value = RV.I(0).dAmpl
Range("C5").Value = RV.I(1).dAmpl
Range("D5").Value = RV.I(2).dAmpl
' выдаем на ретом
Dim nCountSteps As Long
' число шагов изменения сигнала
If Istep > 0 Then
nCountSteps = Abs((m_dITek - Range("B11").Value) / Istep)
Else
nCountSteps = 1
End If
Dim nLastStep As Long ' последний шаг
'выдача сигнала
Result = Retom.OutSteps(varX, varX2, dTkz, dTkz, nCountSteps, nLastStep)
If Result Then
RV2 = varX2
'фиксируем ток возврата
Range("J25").Value = RV2.I(0).dAmpl
ResultTest = True
End If
End If
112
' Коэффициэт возврата
If Range("J25").Value > 0 Then
Range("K25").Value = Range("J25").Value / Range("I25").Value
End If
Retom.ChannelsReset
Retom.SetActivInputContact iCont, iTypeCont ' Xor 1
' Определение времени срабатывания
' задаем проверочный ток на 20% больше тока срабатывания
m_dITek = Range("I25").Value * 1.2
If (ResultTest) Then
ResultTest = False
' расчитываем требуемые токи
Result = CalcFaultUI(iKz, Uk, m_dITek, Fk, RV)
varX = RV
Range("B5").Value = RV.I(0).dAmpl
Range("C5").Value = RV.I(1).dAmpl
Range("D5").Value = RV.I(2).dAmpl
' максимальное время работы секундомера
Retom.StartTimer varX, varX0, dTkz * 10
InputContacts = contacts
Dim dTimeStoped As Double ' время остановки секундомера
Dim bStopSec As Long ' причина остановки секундомера
Do
DoEvents
bStopSec = Retom.IsStopedTimer(dTimeStoped, InputContacts)
If Not RTDStart Then
Exit Do
End If
Loop Until bStopSec
If RT_SEC_STOP_OK = bStopSec Then
'вывод времени срабатывания
Range("L25").Value = dTimeStoped
ResultTest = True
End If
113
End If
Retom.ChannelsReset
' Определение времени возврата
If (ResultTest) Then
ResultTest = False
Retom.SetActivInputContact iCont, iTypeCont Xor 1
' выдаем на ретом проверочный ток на 20% больше тока срабатывания
Result = Retom.Out(varX, RT_UI_ALL)
Sleep 0.5
' расчитываем требуемые токи
Range("B5").Value = RV.I(0).dAmpl
Range("C5").Value = RV.I(1).dAmpl
Range("D5").Value = RV.I(2).dAmpl
'максимальное время работы секундомера
Retom.StartTimer varX0, varX, dTkz
Do
DoEvents
If Not RTDStart Then
Exit Do
End If
bStopSec = Retom.IsStopedTimer(dTimeStoped, InputContacts)
Loop Until bStopSec
If RT_SEC_STOP_OK = bStopSec Then
'вывод времени возврата
Range("M25").Value = dTimeStoped
ResultTest = True
End If
End If
'Sleep (5)
Retom.ChannelsReset
Retom.Disable
RTBreak
'SetRTDProc
End If
End Sub
114
Заключение
В диссертационной работе были проанализированы вопросы касающиеся
надежности работы микропроцессорных терминалов релейной защиты.
Несмотря на заявления производителей микропроцессорных терминалов
о высочайшей надежности их устройств существует достаточно большое
количество отзывов и публикаций о ненадежной работе этих устройств.
Производители предъявляют достаточно жесткие требования по условиям
эксплуатации и проверки для обеспечения надежной работы своих терминалов.
Для обеспечения бесперебойной работы объектов энергетики существуют
правила и нормы регламентирующие, в том числе условия и характер проверок
устройств
релейной
защиты,
которые
распространяются
и
на
микропроцессорные терминалы.
ПТК РЕТОМ 51, не уступая по своим техническим характеристикам
подобным устройствам других производителей, предоставляет пользователям
самим писать программы проверки РЗА.
На базе программного пакета РЕТОМ-Мастер была разработана
программа по проверке терминала БМРЗ КЛ-11.
115
Список использованной литературы
1. Назарбаев Н.А. «О 10 глобальных вызовах XXI века» и в Стратегии
«Казахстан-2050» Послание президента Н.А.Назарбаева народу Казахстана.
Астана. 2012г.
2. Гуревич В. И. "Proэлектричество" № 4/35 октябрь – декабрь 2010г.
3. Гуревич В. Надежность микропроцессорных устройств релейной
защиты: мифы и реальность. – Проблемы энергетики, 2008, № 5 - 6, с. 47 - 62.
4. Projjalkumar R. Is the Era of Electromechanical Relays Over? - Frost &
Sullivan Market Insight, 5 Mar 2004.
5."Типовое
положение
о
службах
релейной
защиты
и
электроавтоматики". -М., Союзтехэнерго, 1981.
6. Hunt R. K. Hidden Failure in Protective Relays: Supervision and Control.
Thesis to Master of Science in Electrical Engineering, Virginia Polytechnic
Institute,1998.
7. Clark O. M., Gavender R. E. Lighting Protection for Microprocessor-based
Electronic Systems. IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 26, No. 5,
1990.
8. He S., Shen L., Lui J. Analyzing Protective Relay Misoperation Data and
Enhancing Its Correct Operation Rate. IEEE/PES Transmission and Distribution
Conference & Exhibition: Asia and Pacific, Dalian, China, 2005.
9. Final Report on the August 14, 2003 Blackout in the United States and
Canada: Causes
10. Matsuda T., Kovayashi J., Itah H., Tanigushi T., Seo K., Hatata M., Andow
F. Experience with Maintenance and Improvement in Reliability of Microprocessorbased Digital Protection Equipment for Power Transmission Systems. Report 34-104,
SIGRE, Session 30 Aug. – 5 Sept., 1992, Paris.
11. Шмурьев В. Я. Цифровые реле защиты. Библиотечка электротехника,
вып. 1 (4), Москва, НТФ «Энергопрогресс», 1999.
12. Kumm J. J., Schweitzer E. O., Hou D., Assessing the Effectiveness of SelfTest and Other Monitoring Means in Protective Relays, 21st Annual Western
Protective Relay Conference, Spokane, WA. Oct. 18-20, 1994
13. Матвеев М. Электромагнитная обстановка на объектах определяет
ЭМС цифровой аппаратуры // Новости электротехники. – 2002. – № 1(13).
14. Борисов Р. Невнимание к проблеме ЭМС может обернуться
катастрофой Новости электротехники. – 2001. – № 6(12).
15. Издание Петербургского энергетического института повышения
квалификации руководящих работников и специалистов Минтопэнерго РФ
1996год.
16. Блок микропроцессорный релейной защиты механотроника БМРЗ КЛ05. Руководство по эксплуатации.
17. Блок микропроцессорный релейной защиты механотроника БМРЗ КЛ11. Руководство по эксплуатации.
116
18. ПТК РЕТОМ 51. Руководство по эксплуатации.
19. Специальный язык разработки проверочных программ РЕТОММастер, Руководство по эксплуатации 13092133.015.24 РЭ. НПП ДИНАМИКА,
г.Чебоксары.
117