«Элек.ру» — специализированная интернет-площадка, посвященная исключительно вопросам, касающимся электротехнического рынка в целом и отдельных его отраслей в частности.

Опыт выпуска технических условий — стандарта организации

Опубликовано: 5 апреля 2010 г. в 16:06, 831 просмотрКомментировать

Технические условия (ТУ) представляют собой неотъемлемую часть технической документации на продукцию и содержат полный комплекс требований к продукции, ее изготовлению, контролю и приемке [1].

В настоящее время при разработке ТУ на цифровые устройства релейной защиты, автоматики и сигнализации ориентируются на стандарт ГОСТ 2.114-95 [2], устанавливающий общие правила построения, изложения, оформления, согласования и утверждения этого документа.

Согласно стандартам ЕСКД, возможны такие варианты ТУ, оформленных в виде конструкторского документа:

  • единичные ТУ; 
  • общие ТУ (General specifications);
  • групповые ТУ (Family specifications);
  • частные ТУ (Detail(ed) specifications);
  • базовые ТУ. 

Однако любой из этих вариантов ТУ, в соответствии с требованиями стандартов ЕСКД, может быть выпущен либо для изделий, имеющих одинаковое наименование и общую классификационную характеристику, и отнесенных по классификации, установленной стандартом [3] к сборочным единицам, либо к комплексам1, т.е. к специфицированным (имеющим спецификацию2) изделиям.

Например, НТЦ «Механотроника» в 1996 году выпустила групповые технические условия [4], распространяющиеся на несколько десятков исполнений блоков БМРЗ. При таком подходе для вспомогательного и дополнительного оборудования, используемого вместе с цифровыми блоками релейной защиты и автоматики, и имеющего другие названия и классификационные характеристики с целью соблюдения требований стандартов ЕСКД приходится выпускать единичные ТУ на каждый вид оборудования.

В связи с расширением номенклатуры выпускаемой продукции НТЦ «Механотроника» были выпущены технические условия на устройство центральной сигнализации БМЦС [5] и частотной разгрузки БММРЧ [6].

Все технические условия, на которые в тексте даны ссылки, выпускались на отдельные изделия. При таком подходе для устройства дуговой защиты «Дуга-МТ», представляющего собой комплекс из нескольких собираемых на месте установки изделий (центрального блока «Дуга-БЦ», регистраторов дуговых замыканий «Дуга-О» и «Дуга-Ф», волоконно-оптических датчиков ВОД-Л и др.), пришлось бы разрабатывать несколько технических условий, так как регистраторы с датчиками или без них, входящие в состав этого устройства, могут поставляться отдельно. Однако в данном случае было решено, что вместо разработки отдельных технических условий целесообразно выпустить ТУ на комплекс — устройство дуговой защиты «ДУГА-МТ» [7], в котором будут указания на возможность независимого применения отдельных изделий.

Следует отметить, что опыт выпуска такого документа для микропроцессорной техники к тому времени уже был. В частности, НТЦ «Госан» выпустил одни ТУ на всю номенклатуру выпускаемой им продукции, объединив все изделия в комплекс «Черный ящик — 2000» [8].

В тексте документа [8] сказано: «Комплексы ЧЯ относятся к системам открытого типа, архитектура которых является проектно-компонуемой. При этом типы и количество технических и программных средств комплекса определяются картой заказа, а модернизация структуры комплексов может осуществляться путем исключения или добавления отдельных аппаратных или программных компонент».

Значительное расширение номенклатуры блоков релейной защиты серии БМРЗ, появление новых серий этих устройств (БМРЗ-0,4 для сетей напряжением 0,4 кВ, серии устройств БМРЗ для железных дорог и метрополитена, БМРЗ для защиты синхронных и асинхронных высоковольтных двигателей, новой серии БМРЗ-100) сделало традиционную форму ТУ, установленную стандартом [2], неприемлемой для практического пользования. Введение той или иной новой функции требовало внесения изменений во все разделы таких технических условий, а иногда и разработки нового стандарта для той или иной серии устройств [9].

Как известно, цифровые устройства релейной защиты, автоматики и сигнализации представляют собой управляющую систему, обрабатывающую поступающую информацию и формирующую управляющие сигналы [10]. Такая система представляет собой совокупность аппаратной части (называемой также «железом») и программных средств, обеспечивающих выполнение аппаратной частью тех или иных функций. К каждой из названных частей устройства релейной защиты, автоматики и сигнализации предъявляются специфические требования, которые должны быть отражены в тексте технических условий.

Требования к аппаратной части цифрового устройства релейной защиты и автоматики заданы в отраслевом руководящем документе [11] и не зависят от выполняемых таким устройством функций.

Эти же требования могут быть полностью перенесены на аппаратную часть устройств частотной разгрузки [12], центральной сигнализации [13] и других.

Исходя из этого, в новой редакции ТУ на устройства серии БМРЗ, БМРЗ-100, БМРЗ-200, выпущенной в 2008 году, изменена структура документа при сохранении требований стандарта [2] к техническим условиям. Принципиальные изменения произошли в той части ТУ, которые в стандарте [2] названы «Технические требования».

В любом цифровом устройстве [14] можно выделить (рис. 1):

  • аналоговые входы;
  • дискретные входы;
  • дискретные выходы;
  • каналы связи с АСУ и ПЭВМ;
  • цепи оперативного питания;
  • пульт с органами управления устройством (клавиатурой) и объектом (кнопки), светодиодами и дисплеем для отображения информации.

Подобную структурную схему имеют и цифровые устройства других производителей (рис. 2), например фирмы Simens [10].

Требования к выделенным в структурной схеме частям цифрового устройства в новой редакции технических условий сгруппированы в отдельных подпунктах основного раздела — «Технические требования».

Таким образом, для всех исполнений устройств серий БМРЗ требования, содержащиеся в ТУ, сгруппированы в такие подразделы:

  • цепи оперативного питания [13];
  • аналоговые входы3;
  • дискретные входы [17];
  • дискретные выходы;
  • каналы связи с АСУ и ПЭМ;
  • пульт, как место размещения устройств отображения информации (дисплея) и сигнализации, элементов управления работой блока и внешними устройствами (клавиатура и кнопки).

Любое цифровое устройство содержит некоторое количество измерительных органов, поэтому в ТУ предусмотрен специальный подраздел, содержащий требования к метрологическим характеристикам блока. В связи с тем, что все цифровые блоки используют в своей работе программное обеспечение, в ТУ предусмотрен подраздел «Требования к программному обеспечению».

Одно из требований, предъявляемых к цифровым устройствам отраслевым РД [11] — наличие системы диагностирования, что обусловило введение в ТУ подраздела «Требования к диагностированию».

Обычно различия во внешнем виде одинаковых по функциональному назначению устройств, к которым предъявляются одни и те же требования, служило одной из причин выпуска единичных ТУ (на одно изделие) либо совместному выпуску общих (содержащие единые для всех устройств требования) и частных (содержащие требования к одному из отличающихся устройств) ТУ. 

В новой редакции ТУ на устройства серии БМРЗ все отличия между аппаратной частью блоков различных исполнений отражены в подразделе «Основные параметры», где приведена информация о габаритных, присоединительных и установочных размерах устройств различных исполнений, а также об их массе. Здесь же приведены иллюстрации, дающие представление об общем виде устройств всех исполнений и модификаций.

Наибольшим изменениям подверглась та часть старой редакции ТУ, где были приведены требования к алгоритмам защит, управления и сигнализации. В основной части ТУ зафиксирован полный перечень алгоритмов, реализованных в устройствах различных исполнений. Этот перечень включает как алгоритмы, предусмотренные в зарубежных стандартах и имеющие обозначение в виде кода АNSI [10], так и специальные алгоритмы, используемые только в устройствах производства НТЦ «Механотроника».

В этом же разделе перечислены требования, которым должны отвечать все алгоритмы защит, автоматики и сигнализации.

Описание каждого из алгоритмов и их характеристик приведено в приложении к техническим условиям. Данный подход позволяет радикально сократить затраты на актуализацию ТУ при выпуске нового исполнения блока.

Если изменяется внешний вид, размеры и масса блока, то корректировке подвергается только подраздел «Основные параметры».

В том случае, когда новое исполнение блока отличается только введением новых алгоритмов, то ТУ дополняют очередным приложением с описанием и характеристиками нового алгоритма.

Если же изменяются требования к отдельным структурным частям устройства того или иного исполнения или серии (аналоговым входам, дискретным входам, дискретным выходам и т.п.), то изменениям подлежат соответствующие подразделы ТУ, которые дополняют новыми характеристиками. Такой способ выполнения ТУ позволил распространить его действие как на все старые исполнения блоков БМРЗ, в том числе имевшим отдельные ТУ, так и на новые серии блоков — БМРЗ-100 и БМРЗ-200 [18].

Однако и данном варианте оформления ТУ из-за необходимости соблюдения требований стандартов системы ЕСКД [2, 3] не удалось объединить в одном документе требования к цифровым устройствам, имеющим как разные наименования, так и различные классификационные характеристики.

В связи с запуском в производство новых изделий — сначала блока разгрузки по частоте и напряжению БРЧН-100[19], а затем и устройства центральной сигнализации УЦС-МТ-32 [20], возникла необходимость разработки двух новых ТУ, в дополнение к существующим ТУ на устройство частотной автоматики БММРЧ [21] и центральной сигнализации БМЦС [22].

Опыт выпуска нескольких ТУ на изделия серии БМРЗ показал, что из-за больших затрат на создание и поддержание такого документа разрабатывать на новые устройства единичные ТУ в виде конструкторского документа по стандарту [2] нецелесообразно.

В связи со сказанным было принято решение о разработке ТУ в виде стандарта организации. При этом структура такого стандарта полностью повторяет структуру отработанного документа — ТУ на устройства серии БМРЗ [7] в редакции 2006 года.

При использовании описанной выше структуры документа были разработаны два стандарта организации — сначала для устройств частотной автоматики БММРЧ и БРЧН-100 [23], а затем для устройств центральной сигнализации БМЦС и УЦС-МТ-32 [24].

В приложениях к стандарту [23] описаны требования ко всем алгоритмам, применяемым в устройствах частотной разгрузки [25].

В основной части стандарта, в которой рассмотрены требования к устройствам частотной разгрузки, использована рубрикация, аналогичная рассмотренной выше для ТУ на блоки БМРЗ разных серий.

Аналогичное ТУ — стандарт организации выпущен и для устройств центральной сигнализации.

В связи с проведением очередного этапа работ по сертификации и аттестации изделий НТЦ «Механотроника» ТУ в виде стандарта организации представлены на рассмотрение экспертным и сертифицирующим органам.

Опыт выпуска ТУ — стандарта организации позволяет сделать принципиальный вывод о возможности и необходимости выпуска на всю номенклатуру цифровых устройств релейной защиты, автоматики и сигнализации одних ТУ — стандарта организации, не требующего объединения всех изделий, на которые он распространяется, в комплекс, как это сделано в документе [8].

Информация о наличии ТУ — стандарта организации указывается в разделе «Документация» спецификации каждого изделия, на которое распространяется данный документ.

Литература

[1] ГОСТ 2.102-68. Единая система конструкторской документации. Виды и комплектность конструкторских документов.

[2] ГОСТ 2.114-95 ЕСКД. Технические условия. М.: 1995.

[3] ГОСТ 2.101-68. ЕСКД. Виды изделий. М.: ИПК Издательство стандартов, 2004.

[4] ДИВГ.648228.001 ТУ Блоки микропроцессорные релейной защиты БМРЗ. Технические условия. СПб: НТЦ «Механотро-ника», 1996.

[5] ДИВГ.421452.001 ТУ Блоки микропроцессорные центральной сигнализации. СПб: НТЦ «Механотроника», 2000.

[6] ДИВГ.648228.003 ТУ. Блоки микропроцессорные многофункциональных реле частоты. Технические условия. СПб.: НТЦ «Механотроника», 2003.

[7] ДИВГ.421453.002 ТУ. Устройства «Дуга-МТ». Технические условия. СПб.: НТЦ «Механотроника», 2006.

[8] ТУ 4222-003-16956806-2004 (ФЮКВ 42 2231 003 ТУ). Комплекс измерительно-информационный и управляющий микропроцессорный «Черный ящик — 2000». М.: НТЦ «Госан», 2004.

[9] ДИВГ.648228.006 ТУ Блоки микропроцессорные релейной защиты БМРЗ-0,4. Технические условия. СПб: НТЦ «Меха-нотроника», 2000.

[10] Шнеерсон Э.М. Цифровая релейная защита. М.: Энерго-атомиздат, 2007, 549 с. 

[11] РД 34.35.310-97. Общие технические требования к микропроцессорным устройствам защиты и автоматики энергосистем М.: ОРГРЭС, 1997.

[12] Захаров О. Г. Требования к устройствам частотной разгрузки// Электротехнический рынок, 2008, № 1 (19).

[13] Захаров О. Г., Козлов В. Н. Корректировка требований к условиям питания оперативным током цифровых устройств защиты, автоматики и сигнализации//Электротехнический рынок, 2008, № 2 (20).

[14] Фигурнов Е. П., Жарков Ю. И., Петрова Т. Е. Релейная защита сетей тягового электроснабжения переменного тока. М.: Маршрут, 2006, 272 с. 

[15] Гондуров С. А., Захаров О. Г. Требования к оперативному питанию цифровых устройств релейной защиты и автомати-ки//Энергия и менеджмент. 2005. Сентябрь-октябрь.

[16] Захаров О. Г., Козлов В. Н. Аналоговые сигнальные входы устройств центральной сигнализации//Вести в электроэнергетике. 2008. № 4, С. 39-42.

[17] Захаров О. Г., Козлов В. Н. Дискретные входы цифровых устройств центральной сигнализации//Электротехнический рынок. 2008. № 4 (22), С. 74

[18] Иова Н. Н., Оранский Л. Г. Однопроцессорное информационно-управляющее устройство релейной защиты и автоматики//Решение о выдаче патента по заявке № 2009120881/22(028803) с приоритетом от 01.06.2009.

[19] Потапенко В. И., Езерский В. Г. Цифровое устройство разгрузки по частоте и напряжению//Патент RU № 74013, опубликован в Бюллетене № 16, 10.06.08.

[20] Новое цифровое устройство центральной сигнализации — УЦС-МТ-32//Материал размещен на странице www.mtrele.ru.

[21] Блок микропроцессорных многофункциональных реле частоты БММРЧ. Технические условия. ДИВГ. 648228.003 ТУ. СПб.: НТЦ «Механотроника», 2006.

[22] Блок микропроцессорный центральной сигнализации БМЦС. Технические условия. ДИВГ. 421452.001 ТУ. СПб.: НТЦ «Механотроника», 2003.

[23] Цифровые устройства частотной автоматики. Технические условия. СТО ДИВГ-033-2008. СПб.: НТЦ «Механотрони-ка», 2008.

[24] Блоки центральной сигнализации. Технические условия. СТО ДИВГ-035-2009.

[25] Александров В. Ф., Езерский В. Г., Захаров О. Г., Малышев В. С. Частотная разгрузка в энергосистемах. Ч. 1 Алгоритмы и устройства. М.: НТФ «Энергопрогресс», 2007, 100 с. [Библиотечка электротехника, приложение к журналу «Энергетик», вып. 8 (104)].

 

Согласно определению, данному в стандарте [3], комплекс представляет собой два или более специфицированных изделия, предназначенных для выполнения взаимосвязанных эксплуатационных функций, но не соединенных на предприятии-изготовителе сборочными операциями.

Спецификация представляет собой основной документ для изделий машиностроения и приборостроения.

Такой подход позволил сформулировать требования не только к аналоговым входам переменного тока устройств релейной защиты, но и к аналоговым входам устройств центральной сигнализации [16].

Устройство частотной разгрузки на аппаратной базе блока БМРЗ-100.

О. Г. ЗАХАРОВ

Рекомендуем почитать

26 сентября 2011 г. в 10:21
Расчет уставок для цифровых устройств релейной защиты Данная работа продолжает серию статей [1, 2, 10, 14, 18], в которых рассмотрены примеры расчета уставок для разных алгоритмов цифровых устройств релейной защиты.
26 декабря 2011 г. в 11:26
Обоснование своей концепции построения «микропроцессорных устройств релейной защиты» автор начинает с фотографий их корпусов, обращая внимание читателя только на то, что каждый тип устройства «…имеет собственный корпус, существенно отличающийся от корпуса другого…» устройства, «…иногда даже того же самого производителя».
16 февраля 2012 г. в 11:36
Перед запуском цифровых устройств релейной защиты в производство НТЦ «Механотроника» проводит полный комплекс испытаний, подтверждающих соответствие устройства всем требованиям, зафиксированным в технических условиях.
5 октября 2011 г. в 17:01
Часть 7. Уставки для алгоритма защиты синхронного двигателя от асинхронного режима. Согласно требованиям ПУЭ [18] для синхронных электродвигателей (СД) должна предусматриваться защита от асинхронного режима реле, реагирующего на увеличение тока в обмотках статора с независимой от тока характеристикой выдержки времени.
8 сентября 2011 г. в 11:22
Часть 4. Алгоритмы защиты от однофазных замыканий на землю В зависимости от наличия устройств компенсации ПУЭ [4] предусмотрено применение защиты от однофазных замыканий на землю. Защита от ОЗЗ должна действовать на отключение асинхронного электродвигателя. В схеме защиты синхронного электродвигателя алгоритм ОЗЗ должен одновременно формировать сигнал на автомат гашения поля АГП (при его наличии).

Комментировать

    Еще никто не оставил комментариев.

Для того чтобы оставлять комментарии Вам необходимо зарегистрироваться либо авторизоваться на сайте.