Передача, распределение и накопление электроэнергии

ЭМС и стабильность работы энергетических объектов

17 июля 2014 г. в 18:43

Стабильная и безотказная их эксплуатация энергетических объектов невозможна без обеспечения надежной работы установленного на них вторичного оборудования, что в свою очередь предполагает электромагнитную совместимость (ЭМС) оборудования с электромагнитной обстановкой (ЭМО) на объекте. Проведение работ по обследованию ЭМО и ЭМС на энергообъектах является обязательным условием на этапах их проектирования и технического перевооружения.

Воздушные линии электропередачи и открытые распределительные устройства подстанций, находящиеся под напряжением, являются источниками электромагнитных помех, которые потенциально опасны для нормального функционирования разного рода технических средств, размещенных непосредственно на данных энергообъектах, а также на примыкающих к ним объектах промышленного и иного назначения. Установленные на подстанциях устройства РЗА, АСУ ТП, противопожарные системы, системы видеонаблюдения и др. подвергаются электромагнитным воздействиям, возникающим при коротких замыканиях, переключениях первичного оборудования, ударах молнии, работе высокочастотной связи и пр. и пр.

Поэтому стабильная и безотказная эксплуатация энергетических объектов невозможна без обеспечения надежной работы установленного на них вторичного оборудования, что в свою очередь предполагает электромагнитную совместимость (ЭМС) оборудования с электромагнитной обстановкой (ЭМО) на объекте. Таким образом, достаточно обеспечить электромагнитную совместимость, и можно не бояться возникновения повреждений либо неправильного функционирования вторичного оборудования из-за электромагнитных помех. Но это в теории, на практике все оказывается не так просто. Почему? С одной стороны, решение задачи усложняет многообразие имеющих место электромагнитных помех, с другой, существуют определенные сложности в проведении точного теоретического анализа электромагнитной обстановки.

Кратко об электромагнитных помехах

Как уже было выше отмечено, имеется множество электромагнитных помех, которые могут снизить качество функционирования технических средств на энергетических объектах. Однако не все из них оказывают существенное влияние на работу систем, поэтому мы ограничимся рассмотрением только самых важных с точки зрения обеспечения стабильности работы энергообъектов. К числу наиболее существенных электромагнитных помех на предприятиях энергетической сферы нужно отнести помехи, связанные с аварийными потенциалами на элементах заземляющих устройств; коммутационные помехи и помехи от молниевых разрядов.

Помехи из-за аварийных потенциалов связаны с дефектами заземляющей системы энергообъекта, построенной без учета требования ЭМС. Как известно, проводные коммуникации могут связывать точки на расстоянии десятков и сотен метров, а для аппаратуры беспроводной связи — многих километров. В итоге перепад потенциалов между различными точками ЗУ может оказаться значительным, что в свою очередь, скорее всего, вызовет повреждение изоляции вторичных цепей и МП аппаратуры. Поэтому обязательным этапом при определении ЭМО на территории энергообъекта и оценке ЭМС устанавливаемых технических средств является обследование заземляющей системы ПС, включающей в себя как искусственные, так и естественные заземлители. В ходе работ оценивается качество ЗУ всей подстанции: электрические связи (по элементам системы заземления, экранам и броне кабелей, элементам сети СН) ячеек с ОПУ, между РУ 220 кВ, РУ 110 кВ, а также связи автотрансформаторов.

Коммутационные помехи представляют собой импульсные помехи, которые возникают при выполнении коммутационных операций в сетях высокого напряжения — как правило, это одиночные импульсы с амплитудой до нескольких киловольт. Образующиеся при коммутациях импульсы перенапряжения в сочетании с высокочастотными токами мгновенно распространяются по территории энергообъектов, а возникающие при этом импульсные электромагнитные поля вызывают наводки во вторичных и внутренних цепях кабелей и аппаратуры со всеми вытекающими отсюда последствиями. Поэтому измерение электромагнитных помех коммутационного характера также в обязательном порядке включают в комплексную оценку ЭМО каждого энергообъекта.

Что касается помех от молниевых разрядов, то поражение объекта молнией носит вероятностный характер и в немалой степени зависит от характеристик грозовой активности в регионе. Тем не менее данный вид помех нельзя сбрасывать со счетов, поскольку при ударе молнии вблизи от аппаратуры или ее проводных коммуникаций уровни помех могут значительно превышать уровень помехоустойчивости МП-аппаратуры РЗА, противопожарной автоматики, АСУ ТП, АИИС КУЭ и связи. Это нередко приводит к повреждениям вторичных цепей и подключенного к ним МП оборудования.

Таким образом крайне важно обеспечить на энергообъектах электромагнитную обстановку, при которой уровни разного рода электромагнитных воздействий не превышали бы допустимых значений. Для этого необходимо проведение работ по обследованию ЭМО и ЭМС на энергетических объектах на этапах проектирования, технического перевооружения (реконструкции) и ввода их в эксплуатацию. Соответствующие работы регламентированы отраслевыми стандартами (включая стандарт ОАО «ФСК ЕЭС» по обеспечению экологической безопасности электросетевых объектов — СТО 56947007-29.240.043-2010) и проводятся с привлечением специализированных организаций, оснащенных соответствующим оборудованием и имеющих в своем штате опытных специалистов в области обеспечения ЭМС.

Оценка ЭМО и ЭМС на энергетических объектах

Для решения проблемы электромагнитной совместимости на этапах проектирования или реконструкции энергообъекта проводится профессиональная оценка электромагнитной обстановки. Дополнительно также обеспечивается надлежащий контроль над состоянием электронной аппаратуры с учетом ее устойчивости к электромагнитным помехам — микропроцессорные устройства должны обладать требуемыми уровнями помехоустойчивости (проходить испытания на помехоустойчивость в соответствии с классами жесткости), которые предусмотрены соответствующими государственными и отраслевыми нормативно-техническими документами.

Определение реальной электромагнитной обстановки (ЭМО) проводят расчетными и экспериментальными методами; также осуществляют комплекс измерений на электромагнитную совместимость. По завершении разрабатывают рекомендации по обеспечению/улучшению ЭМС МП аппаратуры.

На практике сложностей в решении перечисленных задач немало. В частности, не так просто провести точный анализ электромагнитной обстановки. Тут и проблемы со сбором и анализом исходных данных — чаще всего удается получить только часть нужной для анализа информации; отсутствующие данные приходится восстанавливать путем разного рода измерений. Например, информацию по системе заземления получают путем измерения сопротивления ЗУ ПС растеканию тока; измерения удельного сопротивления грунта и др. Кроме того, оценку помех на объекте (определение разностей потенциалов на ЗУ обследуемой части подстанции, которые будут приложены к изоляции вторичных кабелей и/или входам МП аппаратуры, и др.) зачастую возможно провести только с применением методик имитационного моделирования и/или расчетными методами, поскольку напрямую измерить соответствующие помехи на объекте практически невозможно.

Наконец, на стадии проектирования строительства или реконструкции объекта просто невозможно учесть все влияющие на возникновение помех в дальнейшем факторы: непредсказуемые дефекты монтажных работ, недокументированные изменения конструкции объекта в ходе реконструкции или строительства, коррозию заземлителей и т.п. Поэтому в реальности, как правило, не удается ограничиться первичной оценкой ЭМО — дополнительно по завершении строительства/реконструкции проводится еще одна полномасштабная диагностика ЭМО, призванная учесть все непредсказуемые факторы, которые привели к недокументированным изменениям в ходе строительно-монтажных работ. В итоге по результатам испытаний на электромагнитную совместимость осуществляется не только разработка технических решений по обеспечению ЭМС на стадии проекта, но также выдаются рекомендации по проведению итогового контроля с перечнем необходимых обследований и измерений.

В качестве заключения

Таким образом решение проблемы электромагнитной совместимости требует комплексного двухэтапного подхода. На первом этапе, выполняемом при проектировании строительства или реконструкции энергообъекта, производится приближенная оценка электромагнитной обстановки экспериментально-расчетными методами. Второй этап работ проводится по завершении строительства или реконструкции и заключается в выполнении комплекса измерений и имитационного моделирования вспомогательных расчетов с последующей разработкой и реализацией дополнительных мероприятий по обеспечению ЭМС.

Андрей Бизяев,
руководитель электролаборатории
компании «ЭлектроСвязь»

ЗАО «ЭлектроСвязь» — российский системный интегратор, работающий на рынке проектирования и строительства объектов связи (слаботочных систем) и систем электроснабжения. «ЭлектроСвязь выполняет для своих заказчиков весь комплекс работ, связанных со слаботочными системами и системами электроснабжения — от проектно-изыскательных работ до согласования и сдачи готового объекта в эксплуатацию. Также компания предоставляет услуги сертифицированной электролаборатории, включая оценку электромагнитной обстановки (ЭМО) и проведение комплекса измерений по электромагнитной совместимости (ЭМС).

👉 Подписывайтесь на Elec.ru. Мы есть в Телеграм, ВКонтакте и Одноклассниках

Шляхтина Светлана Александровна
Все новости и публикации пользователя Шляхтина Светлана в персональной ленте вашего личного кабинета на Elec.ru
Подписаться
Читайте также
Новости по теме
Объявления по теме

ПРОДАМ: Электромагнитный расходомер "ЭМИС-МАГ 270"

Электромагнитный счетчик используется в коммерческом и технологическом учете энергоносителей. Данный вид расходомеров широко применяется в коммунальном хозяйстве, химической и пищевой промышленности. Основные преимуществ счетчиков: — стабильность работы и надежность, обусловленная отсутствием в конструкции подвижных деталей; — применимы на трубопроводах большого диаметра (до Ду 1000 мм); — низкий коэффициент сопротивления потоку и, следовательно, незначительные потери давления на измерительном участке; — работа в широком динамическом диапазоне (1:100); — минимальная длина требуемых измерительных участков. Расходомеры сточных вод Электромагнитные счетчики разрешены для учета вязких и загрязненных жидкостей. Приборы практически безынерционные, что позволяет использовать их при условии быстро меняющегося расхода, турбулентного потока жидкости и наличия в среде взвешенных частиц, пузырьков газа. Особенно эффективны электромагнитные расходомеры ЭМИС для канализационных трубопроводов. Измерение загрязненной электропроводящей жидкости происходит с высокой точностью. Метод измерения, применяемый в данных расходомерах, основывается на законе электромагнитной индукции (закон Фарадея), соответственно данный вид счетчиков предназначен для электропроводящих сред и используется для учета воды, агрессивных жидкостей, щелочей и различных кислот.
Отдел Продаж · ЭМИС · 27 марта · Россия · Челябинская обл
Электромагнитный расходомер "ЭМИС-МАГ 270"

ПРОДАМ: Электромагнит МИС-1200Е — МИС-6201, Электромагнит ЭМ 33-61

ООО «МЭРК» реализует со склада в г. Санкт-Петербург: Электромагнит МИС-1200Е У3 1П20 127В ход 15 мм -2шт Электромагнит МИС-3110 380В 50Гц -2шт Электромагнит МИС-4100Е У3 220В ход 25 мм 50Гц -6шт Электромагнит МИС-4200Е У3 ~220В 50Гц -5шт Электромагнит МИС-6100Е ~220В -13шт Электромагнит МИС-6200Е ~110В (без бок.крышки) -4шт Электромагнит МИС-6201 ~110В -4шт Электромагнит ЭМ 33-61-111-00-У3 -7шт Электромагнит ЭМ 33-61-111-00-У3 ~220В -4шт Электромагнит ЭМ 33-61-111-00-У3 ~220В -1шт Электромагнит ЭМ 33-61-111-20-У3 25 мм ~110В -1шт Электромагнит ЭМ 33-61-311-00-У3 25 мм ~110В -1шт «Звоните, тел.+7 (812) 309-73-39 (многоканальный). Моб.телефон +7 996 789-48-59» Звоните
Высочин Андрей · ООО "МЭРК" · Вчера · Россия · г Санкт-Петербург
Электромагнит МИС-1200Е — МИС-6201, Электромагнит ЭМ 33-61

ПРОДАМ: Продаем электромагниты МИС, МО, ЭВУ, ЭМ, ЭМЛ, ЭУ

Продаем из наличия электромагниты: АЭ-М3А электромагнит 1991-1992 1 шт. ИРАК.677.128.001, МО-200Б-У2 380В, 400КГ/СМ электромагнит 1988 15 шт. МИС 1100 ЕУЗ ~220B, 50ГЦ, 2400Ц/Ч электромагнит 1987 7 шт. МИС 1100 УЕ3 ~220В-50ГЦ, 1200Ц/Ч электромагнит 1990 3 шт. МИС 2200 ~220В-50ГЦ, 1200Ц/Ч электромагнит 1991 5 шт. МИС 3100 220В электромагнит 1980-1989 44 шт. МИС 3100 УЕ3 ~380В-50ГЦ, 1200Ц/Ч электромагнит 1989 8 шт. МИС 3200 ~220В-50ГЦ, 1200Ц/Ч электромагнит 1991 10 шт. МИС 4100 127В-50ГЦ электромагнит 1982 1 шт. МИС 4100 220В-50ГЦ электромагнит 1982 2 шт. МИС 4100 380В-50ГЦ электромагнит 1982 3 шт. МИС 4210 ЕУ3 380В-50ГЦ 600Ц/Ч электромагнит 1986 4 шт. МО-200Б 220В электромагнит 4 шт. МО-200Б 380В электромагнит 1983 3 шт. ЭВУ-74А 27В электромагнит 1985 4 шт. ЭВУ-74М 27В электромагнит 1983 3 шт. ЭД-06101 380В электромагнит 1976 2 шт. Электромагнит электромагнит 2 шт. ЭЛС-3 26В электромагнит 1990 1 шт. ЭМ12-01 электромагнит 2017 1 шт. ЭМ12-02 электромагнит 2017 2 шт. ЭМ33-61111-00-У3 380В, 1600Ц/Ч, 50ГЦ электромагнит 1987 2 шт. ЭМ33-61111-20-43 ~220V, 50HZ, 1600Ц/Ч электромагнит 1991 14 шт. ЭМ33-71111-43 УХЛ4 электромагнит 1987 7 шт. ЭМ33-71111-УХЛ4 электромагнит 1987 1 шт. ЭМ34-31244-20-У3 IP20 электромагнит 1990 35 шт. ЭМ34-41224-00-У3 110В электромагнит 1990 16 шт. ЭМ34-41224-00-У3 380В электромагнит 1989 3 шт. ЭМ34-41224-20 380В электромагнит 1987-1988 75 шт. ЭМ-34-41224-20-У3 110В электромагнит 1989-1990 58 шт. ЭМ-34-41224-20-У3 220В электромагнит 1990 1 шт. ЭМ-34-51224-20-У3 380В электромагнит 1990 3 шт. ЭМ-44-37,1321-20У3 220В электромагнит 1990 13 шт. ЭМЛ 1203 220В электромагнит 1986-1987 3 шт. ЭМТ-171 электромагнит 1989 1 шт. ЭУ-220301 24В электромагнит 1987 27 шт. ЭУ-520302 24В электромагнит 1984-1992 4 шт. ЭУ-621302 24В электромагнит 1990 5 шт.
Иванов Сергей · Вертекс · 25 марта · Россия · Удмуртская Респ
Вертекс, ООО

ПРОДАМ: Электромагнит МИС-2100, ЭМ33-6(7), ЭУ-5201, катушка МО-200.

Электромагнит ЭМ33-61111 (220В) -5шт по 3000 ЭМ33-71111 (220В) -2шт МИС-2100 (110В), СССР с хранения, идеальные — 13шт по 1000р МИС-4100 (380В)б/у — 3шт состояние разное ЭУ-5201У4 (-24В) — 1шт 1200р. железо МО-100 без катушки -1шт МО-200 (380В) — 1шт катушка (на каркасе) МО-200 380В — 1шт 2500р.
Порошин Алексей · РЭС · 28 февраля · Россия · Новосибирская обл
Электромагнит МИС-2100, ЭМ33-6(7), ЭУ-5201, катушка МО-200.

ПРОДАМ: Электромагниты МИС, МТ, ЭД, ЭМ, ЭУ

Продам электромагниты с хранения: МИС 1100 ЕУ3 127В 24 шт. МИС 1200 ЕУ3 110В 1 шт. МИС 1200 ЕУ3 127В 99 шт. МИС 2100 ЕУ3 110В 1 шт. МИС 2100 ЕУ3 127В 2 шт. МИС 3100 ЕУ3 110В 1 шт. МИС 3200 ЕУ3 220В 1 шт. МИС 4100 ЕУ3 110В 11 шт. МИС 4100 ЕУ3 220В 1 шт. МИС 4200 ЕУ3 127В 2 шт. МТ 4201К У3 110В 92 шт. МТ 5202К У3 110В 12 шт. ЭД 07101 У3 220В 7 шт. ЭМ 33-61111-00-У3 127В 10 шт. ЭМ 33-61111-00-У3 380В 15 шт. ЭМ 33-61161-00-У3 127В 5 шт. ЭМ 33-61311-00-У3 127В 61 шт. ЭМ 33-61361-00-УХЛ4 127В 42 шт. ЭМ 33-61361-00-У3 220В 1 шт. ЭМ 34-31261-00-У3 110В 5 шт. ЭМ 34-31261-00-У3 220В 15 шт. ЭМ 34-31264-20-У3 110В 6 шт. ЭМ 34-41111-00-У3 380В 1 шт. ЭМ 34-41221-00-У3 110В 4 шт. ЭМ 34-41241-00-У3 220В 8 шт. ЭМ 34-51221-20-У3 110В 70 шт. ЭМ 34-51221-20-У3 220В 20 шт. ЭУ 520301 УХЛ4 12В 7 шт. ЭУ 520301 УХЛ4 24В 30 шт. ЭУ 610302 УХЛ4 24В 11 шт. ЭУ 610302 УХЛ4 48В 15 шт. ЭУ 620301 УХЛ4 24В 4 шт. ЭУ 620302 УХЛ4 24В 14 шт. ЭУ 620302 УХЛ4 48В 10 шт. ЭУ 710302 УХЛ4 24В 13 шт. ЭУ 720301 УХЛ4 24В 18 шт. ЭУ 720302 УХЛ4 24В 3 шт.
Денисов Константин · ООО "Сибтехснаб" · 8 марта · Россия · Алтайский край
Электромагниты МИС, МТ, ЭД, ЭМ, ЭУ
Российский производитель и бренд низковольтной аппаратуры: электрооборудования для ввода, распределения и учета электричества, локальной автоматизации технологических процессов, а также комплексных энергоэффективных решений для любой отрасли индустрии.