В системах релейной защиты (РЗ) может использоваться передача сигналов и команд РЗ, а в системах противоаварийной автоматики (ПА) осуществляется передача сигналов и команд ПА. Устройства передачи аварийных сигналов и команд (УПАСК) являются устройствами релейной защиты и автоматики (РЗА), которые обеспечивают передачу и/или прием сигналов и команд РЗ, сигналов и команд ПА и другой автоматики (далее – команд РЗА) между двумя и более энергообъектами. При передаче команд РЗА крайне важно обеспечить:
- малое время передачи,
- высокую надежность (низкую вероятность пропуска команд),
- высокую безопасность (низкую вероятность приема ложных команд).
На протяжении уже многих лет в российской электроэнергетике востребован УПАСК ПКУС СР24, который работает по выделенным оптическим волокнам (ОВ) и цифровым сетям связи (ЦСС), обеспечивая время передачи, надежность и безопасность команд РЗА, превосходящие требования действующей нормативной технической документации (НТД). Данное устройство стало первым, которое объединило в одном конструктиве:
- классический УПАСК с дискретными входами и выходами,
- механические ключи для ввода/ вывода команд,
- промежуточные реле на выходах команд.
С использованием ПКУС СР24 организованы каналы передачи команд РЗА по ЦСС не только по схемам «точка‑точка», но «точка-многоточка» без переприема команд РЗА как между УПАСК, так и в самих УПАСК на промежуточных ПС, что позволило уменьшить общее число УПАСК, снизить время передачи команд РЗА и увеличить системную надежность. ПКУС СР24 хорошо зарекомендовал себя в эксплуатации и обеспечивает реализацию технических решений, соответствующих СТО 5694700733.040.20.2882019 «Типовые шкафы УПАСК» и СТО 5694700733.040.20.3162021 «Устройства передачи аварийных сигналов и команд. Общие технические требования». Но жизнь не стоит на месте. С момента появления ПКУС СР24 в российской электроэнергетике:
- широко внедряются высокоавтоматизированные ПС (ВАПС) архитектуры I,
- начато внедрение ВАПС архитектуры II и III,
- в обозримой перспективе планируется внедрение ВАПС архитектуры IV,
- в ЦСС наблюдается тенденция к более широкому внедрению каналов с интерфейсами Ethernet уровня L2 и L3.
Следует также отметить возникшие проблемы с поставкой комплектующих из недружественных стран. Все это вместе взятое обусловило появление нового устройства ПКУС «Триумф», которое оптимизировано для применения в шкафах электротехнических типовых УПАСК (ШЭТ УПАСК) в исполнениях ШЭТ ОВ и ШЭТ ЦС согласно СТО 5694700733.040.20.2882019 «Типовые шкафы УПАСК».
Общие сведения о ПКУС «Триумф»
ПКУС «Триумф» обеспечивает передачу до 32 команд РЗА по выделенным ОВ, системам xWDM и по ЦСС, использующим различные технологии связи. Функциональность коммуникационного интерфейса МЭК 61850 в устройстве соответствует требованиям МЭК 6185081 редакции 2 и корпоративного профиля МЭК 61850 ПАО «ФСК ЕЭС». ПКУС «Триумф» имеет два варианта исполнения:
- ПКУС «Триумф» для применения на ВАПС архитектуры I, осуществляющий передачу по каналу связи команд РЗА, поступивших на дискретные входы, и выдачу на четыре параллельных гальванически изолированных друг от друга дискретных выхода каждой принятой по каналу связи команды РЗА с их местным вводом и выводом механическими ключами,
- ПКУС «Триумф» для применения на ВАПС архитектуры II и выше, осуществляющий передачу по каналу связи между ПС команд РЗА, поступивших в GOOSE сообщениях на коммуникационный интерфейс 61850, и выдачу в GOOSE сообщениях, публикуемых коммуникационным интерфейсом МЭК 61850, принятых по каналу связи команд РЗА с их местным и дистанционным вводом и выводом программными логическими ключами.
ПКУС «Триумф» включает в себя:
- блок управления высотой 3U (U = 44,45 мм) с ИЧМ на передней панели, блок релейных модулей с ключами ввода и вывода команд РЗА высотой 6U.
При необходимости в составе ПКУС «Триумф» может быть использован блок вывода направлений высотой 2U, который позволяет вводить и выводить принимаемую команду не полностью, а только ее выдачу на отдельные устройства, с восемью механическими или программными логическими ключами.
ПКУС «Триумф» оснащен двумя линейными интерфейсами и поддерживает передачу команд РЗА:
- по выделенным оптическим волокнам, включая каналы с выделенной длиной волны в системах xWDM, на расстояние до 240 км (для увеличения расстояния возможно использование оптического усилителя),
- через ЦСС на базе различных технологий связи (SHD/PDH, IP/MPLS, MPLS-TP и других) с интерфейсами C37.94, E1 и Ethernet, и при необходимости обеспечивает бесшовное резервирование по двум каналам с нулевым временем переключения при отказе одного из них.
Время передачи команд, надежность и безопасность значительно превосходят требования СТО 5694700733.040.20.3162021 «Устройства передачи аварийных сигналов и команд. Общие технические требования». Следует отметить, что, в отличие от большинства других УПАСК, время передачи команд ПКУС «Триумф», составляющее менее 10 мс, включает в себя время срабатывания промежуточных реле, обеспечивающих четыре параллельных гальванически изолированных друг от друга выхода для каждой принимаемой команды.
Оба варианта исполнения ПКУС «Триумф» на канальном уровне совместимы не только между собой, но и с ПКУС СР24. Таким образом, инвестиции энергопредприятий, сделанные ранее в ПКУС СР24, полностью сохраняются при замене УПАСК только на одной стороне канала связи ПКУС «Триумф» также обеспечивает:
- самодиагностику работы устройства и формирование диагностических сигналов,
- постоянный и непрерывный контроль канала связи между ПС и формирование сигналов об его неисправностях и предупреждениях,
- контроль наличия оперативного тока для управления дискретными входами передатчика в ПКУС «Триумф» для ВАПС архитектуры I,
- контроль обмена GOOSE сообщениями в ПКУС «Триумф» для ВАПС архитектуры II и выше,
- подключение датчика открытия дверей в ШЭТ УПАСК,
- регистрацию с метками времени в журналах событий срабатываний на передачу и прием команд РЗА, неисправностей, предупреждений, манипуляций с устройством и управления ключами ШЭТ УПАСК,
- формирование осциллограмм в формате COMTRADE,
- индикацию на светодиодах переданных и принятых команд РЗА, неисправностей и предупреждений с местным и дистанционным сбросом ее срабатывания,
- управление лампами сигнализации ШЭТ УПАСК с местным и дистанционным сбросом их срабатывания,
- управление контактами сигнализаций ШЭТ УПАСК на ПС архитектуры I, где отсутствует АСУ ТП, с местным и дистанционным сбросом их срабатывания,
- интеграцию в АСУ ТП по 104-му протоколу на ПС архитектуры I, где отсутствует автоматизация согласно МЭК 61850,
- два порта Ethernet в коммуникационном интерфейсе МЭК 61850 с поддержкой PRP,
- обмен через коммуникационный интерфейс МЭК 61850 с АСУ ТП по MMS,
- выдачу осциллограмм в формате COMTRADE через коммуникационный интерфейс МЭК 61850 с помощью сервиса File Transfer,
- синхронизацию времени в устройстве через коммуникационный интерфейс МЭК 61850 по SNTP и PTP,
- поддержку двух коммуникационных интерфейсов МЭК 61850 для ВАПС, где обмен GOOSE сообщениями производится по одной локальной вычислительной сети, а обмен с АСУ ТП с помощью MMS – по другой.
Применение ПКУС «Триумф» дает возможность организации передачи команд РЗА как по схемам «точка‑точка», так и «точка-многоточка», исходя из требований, предъявляемых проектом, обеспечивая при этом:
- минимальное число УПАСК, необходимое для реализации требуемо го технического решения,
- минимальное время передачи команд РЗА,
- минимальные требования к скорости передачи данных в каналах по ЦСС (для передачи восьми команд требуется 64 кбит/c, а для передачи 32 команд – 256 кбит/с),
- высокую надежность (ПКУС «Триумф» сохраняет передачу команд РЗА при вероятности битовых ошибок 10-3 в канале между ПС),
- низкую вероятность приема ложной команды (менее чем 10‑20),
- бесшовное резервирование каналов передачи сигналов при его необходимости.
Оригинальная статья в пресс-центре ООО «Юнител Инжиниринг»
