איך הגנת ממסר ואוטומציה עובדות

הניסויים האנושיים הראשונים בחשמל ויצירת מעגלים למעבר זרם לוו בקצרים ותקלות, שבמהלכם נרכשו ניסיון וידע, נחשפו סדירות תהליכי ההליך ופותחו כללי הפעלה.

בהתבסס על ניתוח הטעויות שנעשו, החלו ליצור מכשירים המגנים על ציוד ואנשים מפני השפעות חשמליות. המכשירים הראשונים שכאלה היו נתיכים, שנשרפו כאשר נוצרו עומסים קריטיים, ושברו את מעגלי הזרם החשמלי.

מבני מגן מורכבים יותר החלו להכניס בצורה מסיבית לאחר 1891, כאשר ברוסיה, על פי הפרויקט של מיכאיל אוסיפוביץ 'דוליבו-דוברובולסקי, הובלה בהצלחה 220 קילוואט אנרגיה חשמלית לכל 175 ק"מ ביעילות של 77% על בסיס מערכת מתח תלת פאזית שפותחה על ידי אותו מדען.

עקרון ההגנה התבסס על עיקרון הממסרים - מכשירים המפקחים כל העת על כל פרמטר חשמלי של הרשת, וכשהם מגיעים לערכים קריטיים הם מפעילים: הם משנים בחדות את מצבם הראשוני על ידי מעבר המעגל החשמלי.

מכשירי המיגון הראשונים נעשו על בסיס עיצובים ממסר אלקטרומכני, והמומחים המעורבים בפעולתם החלו לכנות את המונח "ממסר", אשר תקף עד היום.

שירות ההגנה והאוטומציה ממסר (RPA) שנוצר במערכת החשמל על בסיס ניסיון שנצבר כל הזמן מעורב בו זמנית בתהליכים מורכבים אחרים:

• מערכות בקרה, כולל שיטות מקומיות, מרחוק ושלט;

• מנעולי מכשירים;

• מעגלי איתות, המאפשרים לנתח אירועים המתרחשים ברשת;

• מדידות של כמויות חשמל שונות במעגלים קיימים;

• ניתוח איכות המדידות על בסיס סטנדרטים מטרולוגיים;

• כמה תכונות אחרות.

עקרונות בניית מעגל התקני הגנה

בסיס ראשוני מסורבל ומורכב למדי המבוסס על מבנים אלקטרומכניים נמצא בשיפור ומשתנה ללא הרף. לצורך עבודות המיגון מוצגים פיתוחים טכניים חדשים. במתחמי אנרגיה מודרניים משולבים בהצלחה התקנים אלקטרומגנטיים, אינדוקציה, סטטיים - מוליכים למחצה ומיקרו-מעבד.

הם מאוחדים על ידי אלגוריתם בסיסי של תהליכים בלתי משתנים, שמודרני בכל מקרה ספציפי. פונקציות ההגנה העיקריות מודגמות באמצעות התרשים המבני.

הפונקציות העיקריות של מכשירי הגנה

יחידת תצפית

תפקידו העיקרי הוא ניטור התהליכים החשמליים השוטפים במערכת על בסיס מדידות משנאים מדידת זרם ו / או מתח.

אותות הפלט הנלקחים מהיחידה ניתנים להעברה ישירה למעגל ההיגיון לשם השוואה לסטיות המוגדרות על ידי המשתמש מהערכים הנומינליים, המכונים הגדרות, או להמרה בתחילה לצורה דיגיטלית.

חסימת היגיון

כאן משווים בין אותות הקלט לבין מאפייני הגבול של ההגדרות. ההתאמה הקלה ביותר ביניהם מובילה להוצאת פקודה להפעלת ההגנות.

יחידת מנהלים

זה נשמר כל הזמן במוכנות לתגובה לפקודות יחידות לוגיות. במקרה זה, המיתוג מתרחש בתרשים החיווט על פי אלגוריתם שנקבע מראש שאינו כולל נזק לציוד ופגיעה אישית.

יחידת אזעקה

התהליכים המתרחשים במערכת מתבצעים במהירות כה רבה עד שאדם אינו מסוגל לתפוס אותם באיבריו.כדי לתקן את האירועים המושלמים, מותקנים התקני אזעקה המשתמשים בשיטות חשיפה ויזואלית לקול תוך שמירת השינויים שהתרחשו בזיכרון.

בכל מבני האזעקה, העברת מצבו לאחר הפעולה למקומה הראשוני מבוצעת פעם אחת על ידי המפעיל באופן ידני, מה שמבטל את אובדן המידע אודות פעולת ההגנה על ידי אוטומציה.

עקרונות ההגנה

גישה רצינית מאוד לאמינות ובטיחות השימוש בחשמל קבעה את הדרישות הבסיסיות שעל מערכות הגנת ממסר לעמוד בהן. עם זאת, הם גם מכשירים טכניים, מה שאומר: יש להם את היכולת לשבש את הביצועים הראויים.

כישלון מערכות הגנת ממסר אפשרי עם:

• תקלות בתוך ההגנות;

• תגובות מוגזמות כאשר אין צורך בפעולה של הגוף המבצע;

• עבודות כוזבות בהיעדר נזק למערכת החשמל.

כדי לא לכלול כישלונות במהלך הפעולה, פרויקט מפותח, מותקן, הוזמן והזמנת התקנים להגנת ממסר תוך התחשבות בדרישות המפותחות למכשירי הגנה ממסר ואוטומציה עבור:

• סלקטיביות על בסיס ההיררכיה של התוכנית;

• מהירות שנקבעה על ידי זמן התגובה;

• רגישות לגורמי התחלה;

• אמינות העבודה.

עקרון הסלקטיביות

שם נפוץ נוסף לכך הוא הסלקטיביות. מאפיין זה מאפשר לך לזהות ולמקם במדויק את מקום התקלה המתבטאת ברשת מובנית עם כל היררכיה.

לדוגמה, גנרטור מעביר אנרגיה חשמלית לצרכנים רבים הממוקמים בסעיפים 1, 2 ו -3, מצוידים בהגנות שלהם 1-2, 3-4 ו -5, בהתאמה. במקרה של קצר חשמלי בתוך משתמש הקצה באתר מספר 3, זרמי התקלה יעברו בכל מעגלי ההגנה מהמקור.

עם זאת, במצב זה, הגיוני לנתק את החלק הסופי עם מנוע חשמלי פגום, ולהשאיר את כל מכשירי ההפעלה במצב פועל. לצורך זה מוצגות הגדרות הגנה ממסר שונות עבור כל מעגל בשלב התכנון של המעגל.

על מכשירי המגן בסעיף 5 לחוש בזרמי התקלה מוקדם יותר ולהבטיח את ניתוק החירום שלהם מהגנרטור מהר יותר. לכן, בסכמה שלעיל, ערכי הגדרות השעה והזמן בכל קטע מופחתים מהגנרטור לצרכן, בעקבות העיקרון: ככל שמתקרבים יותר למקום הנזק, כך הרגישות גבוהה יותר.

במקביל מתקיים עקרון יתירות, תוך התחשבות באפשרות של כישלון של מכשירים טכניים כלשהם, כולל מערכות הגנה ברמה נמוכה יותר. משמעות הדבר: אם ההגנה של סעיף 5 בסעיף 3 אינה תקינה, על הקצר לקצר לנתק את התקני הגנת הממסר מס '4 או 5 של קו מספר 2, אשר בתורם מבוטחים על ידי ההגנה על סעיף מס' 1.

עקרון ביצועים

זמן כיבוי הנזק מורכב משני גורמים לפחות:

1. הגנה מופעלת;

2. פעולה של כונן מפסק החשמל.

ניתן לכוונן את הפרמטר הראשון מהערך המינימלי עקב תכנון המגן ומספר האלמנטים שבהם נעשה שימוש. שיטות כאלה יוצרות זמן עיכוב להכללת ממסרים מתכווננים מיוחדים במעגל. הוא משמש להגנה נוספת.

יש להגדיר התקנים הקרובים לנקודת הנזק כך שהם יפעלו עם פרקי הזמן הקצרים ביותר להפעלה.

עקרון הרגישות

מאפיין זה מאפשר לך לקבוע את סוגי הנזקים המחושבים ואת המצבים הלא תקינים של מערכת הכוח באזור ההגנה הנוכחי.

רגישות למכשירי הגנה ממסר ואוטומציה

כדי לקבוע את הביטוי המספרי שלו, מוצג המקדם Кч, מחושב על ידי היחס בין הערך המינימלי של זרם הקצר עבור הקטע לערך של זרם הפיכה.

במקביל, מכשירי הגנה ממסר ואוטומציה עובדים נכון ב- Icz

הערך האופטימלי של מקדם הרגישות נע בין 1.5-2.

עקרון אמינות

כדי להגדיר זאת, מוצגים התנאים:

• זמן עבודה

• תחזוקה;

• אריכות ימים;

• התמדה.

לכל אחד מהם קריטריוני הערכה משלו.

אמינות מכשירי הגנה ממסר ואוטומציה

הפעלה ותחזוקה של מכשירי הגנה ממסר רואים שלוש אפשרויות לאמינות בפונקציות תגובה:

1. עם מעגלים קצרים פנימיים באזור המוגן;

2. במהלך מעבר קצר חשמלי מחוץ לאזור העבודה;

3. במצבים ללא נזק.

במקביל, האמינות מחולקת ל:

• מבצעית;

• חדר חומרה.

בקרת חירום

כל חסימת הגנה ממסר אינה רק מעגל עצמאי, אלא משולב למתחמים ברמה גבוהה יותר, המהווים בסופו של דבר את מערכת בקרת החירום של מערכת הכוח. יש לה כל אלמנט המחובר למרכיבים אחרים ומבצעת באופן מקיף את המשימות שלו.

רשימה מקוצרת של פונקציות הגנה ואוטומציה מודגמת באמצעות דיאגרמת חסימות מפושטת.

ניהול חירום רשת

סיכום קצר של מאפייני פעולת הגנת הממסר והאוטומציה מאפשר לנו להסיק כי מקצועו של מפעיל ממסר דורש לימוד מתמיד של הציוד שנכנס לפעולה, שיפור הידע והיווצרות מיומנויות מעשיות חזקות.

עוד על המקצוע של מפעיל ממסר: הגנה ממסר חשמלאי ואוטומציה מקצועיים

קרא כאן על התקני הגנה ממסר מודרנית: התקני הגנה ממסר ממיקרו-מעבד: סקירה כללית של יכולות וסוגיות שנויות במחלוקת.

Comments

[#1 ויקטור]

כתוב באופן מעניין, קל לקריאה. להבנה כללית, זה מה שאתה צריך. הכל נהדר!

[#2]

תודה רבה לסופר. זה נאמר במיומנות, באופן מעניין, בפשטות וברור. אנשי מקצוע צעירים וסטודנטים עזרה אמיתית. תודה!

[#3]

אבל האם אתה יודע שהקונספט הראשון של הממסר הופיע במברק, והוא לא שימש להגנה על הרשתות, אלא כדי לשפר את האות המועבר. וכך המאמר מעניין, ממש על האצבעות.