УМВВ-1.1 — система мониторинга высоковольтных выключателей

Назначение системы мониторинга высоковольтных выключателей УМВВ-1.1:

УМВВ-1.1 осуществляет онлайн мониторинг коммутационного ресурса высоковольтных выключателей всех классов напряжения (с общим или раздельным приводом), который рассчитывается на основе степени износа их контактов:

• обеспечивает возможность принятия профилактических мер до наступления аварии (сбоя);
• оптимизирует процедуру повторных осмотров исходя из фактического состояния;
• оптимизирует / сокращает расходы на замену / ремонт.

Устройство даёт дополнительную информацию о необходимости проведения технического обслуживания механических элементов или замены дугогасительного контакта / камеры высоковольтного выключателя, что снижает потребность в лишних выводах в ремонт. Это позволяет использовать более экономически эффективный подход и проводить техническое обслуживание "по мере необходимости".

Опытная эксплуатация: При комплексном подходе к установке устройства УМВВ-1.1 рекомендуем провести обследование текущего технического состояния конкретного высоковольтного выключателями приборами СКБ ЭП для офлайн диагностики (ПКВ, ПУВ и МИКО). Такой подход позволит существенно сократить затраты предприятия за счет получения недостающих вводных параметров для оценки технического состояния и текущего ресурса, максимально полно используя данные офлайн, при минимальном количестве - онлайн параметров. Это позволит использовать более экономически эффективный подход и проводить техническое обслуживание "по мере необходимости".

Формат непрерывного мониторинга решает множество задач и выводит контроль и диагностику на новый уровень, но только комплексная оценка ТС выключателя методами онлайн и офлайн диагностики позволяет выявлять "слабое звено" в цепи технологического транзита электроэнергии, направлять соответствующие материальные и технические ресурсы на проведение ТОиР, поддерживая при этом уровень надежности электроснабжения на высоком уровне при невысоких затратах.

Описание системы мониторинга высоковольтных выключателей УМВВ-1.1:

Непрерывный мониторинг с дополнительным функционалом.
Основные функциональные характеристики УМВВ-1.1:

• Расчет остаточного коммутационного ресурса высоковольтного выключателя;
• Измерение длительностей горения дуги и значений токов при операциях В/О;
• Формирование предупредительных сигналов при снижении ресурса ниже заданных пороговых значений;
• Передача измеренных значений параметров в АСУТП или на компьютер пользователя.

Дополнительные функции УМВВ-1.1:

• Контроль температуры в трёх точках выключателя (по заказу);
• Самодиагностика.

Доступные и понятные места установки.
Система мониторинга может быть смонтирована в шкафу управления приводом выключателя как на месте его эксплуатации, так и в условиях заводов-изготовителей высоковольтных выключателей (или в отдельном шкафу, если в приводе нет места для его монтажа).

Одним из мест установки измерительного блока прибора может быть дверка шкафа управления приводом выключателя со стороны цепей управления. Окончательное решение о месте установки элементов УМВВ-1.1 принимается на основании фактического расположения элементов привода.

"Пассивная" эксплуатация и регистрация событий.
После установки и настройки устройства большую часть времени оно находится в режиме ожидания, когда производится постоянный онлайн мониторинг состояния высоковольтного выключателя (текущее значение тока, температура в шкафу и внутри устройства, либо внешнего термодатчика и пр.) с периодической записью в память.

При возникновении коммутации высоковольтного выключателя УМВВ-1.1 переходит в режим регистрации процессов переключения и записывает содержимое (по запросу данные о состоянии устройства передаются в ПК или АСУТП). Затем рассчитывается остаточный коммутационный ресурс. Полученный ресурс выводится на экран и сохраняется (формат записи соответствует требованиям COMTRADE C37.111-1999). После записи события и обновления счетчика коммутационного ресурса устройство переходит вновь в режим ожидания.

Регистрируемые данные дают информацию о динамике расходования остаточного коммутационного ресурса выключателя и рекомендацию к своевременному выводу его из эксплуатации.

Опытная эксплуатация: Благодаря температурным датчикам, устройство УМВВ-1.1 позволяет зафиксировать рост температуры в ЗРУ, что может являться признаком зарождающейся неисправности какого-то оборудования, при этом, если оставить этот факт без внимания, то это может привести к повреждению оборудования.

Опытная эксплуатация: На основании данных зарегистрированных УМВВ-1.1, контролирующему персоналу удалось выявить неправильную работу одного распространённого устройства, которое выполняет функции релейной защиты и автоматики на высоковольтных выключателях. Ошибка в алгоритме данного прибора привела к тому, что вместо токовой отсечки сработала максимальная токовая защита с последующим выполнением неуспешного АПВ. Как результат, действующая система автоматики допустила ситуацию, при которой возник риск непредсказуемого развития аварии.

Встроенная самодиагностика.
Система УМВВ-1.1 проводит самостоятельную самодиагностику, которая предназначена для проверки внутренних блоков устройства при включении питания от сети, а также периодически с заданным интервалом. Устройство сразу после подачи питания переходит в режим самодиагностики, при обнаружении неисправности переходит в аварийный режим и устройство блокируется. Иначе - переходит в режим ожидания. Каждый результат самодиагностики фиксируется с датой и временем проведения.

Режим аварийного информирования и фиксация КЗ.
УМВВ-1.1 фиксирует скачек, значения и характер тока в момент наступления КЗ и в момент отключения выключателя, рассчитывает энергию КЗ, и на основании полученных данных рассчитывает износ дугогасительного контакта и сопла дугогасительной камеры.

При снижении коммутационного ресурса высоковольтного выключателя ниже 0% формируется сигнал ЗАПРЕТ для АСУТП и выход в аварийный режим. Выход из него может быть осуществлен только по специализированной команде в режиме настройки.

Опытная эксплуатация: Позволила зафиксировать, в момент включения выключателя, процесс намагничивания силового трансформатора. При таких включениях есть риск повреждения обмоток трансформатора механическими силами, возникающими в результате протекания больших импульсных токов, что в свою очередь может привести к непредсказуемому выходу оборудования из строя. Для исключения таких ситуаций возможно потребуется пересмотреть порядок ввода силового трансформатора в эксплуатацию.

Локальна или удаленная настройка параметров.
После монтажа устройства на объекте происходит его удаленная настройка через интерфейс Ethernet, либо локально - через USB.

Переход в режим настройки производится посредством специализированного программного обеспечения по команде пользователя. В режиме настройки должны настраиваться следующие параметры устройства:

• настройки подключения к ПК или АСУТП;
• сервисные параметры прибора (калибровка, настройка и параметры синхронизации часов реального времени, периодичность самодиагностики);
• настройки параметров расчета коммутационного ресурса и аварийно-предупредительной сигнализации;
• сведения о подстанции (в формате необходимом для COMTRADE C37.111-1999).

Соответствие нормативным документам и требованиям безопасности.
Устройство УМВВ-1.1 было разработано, изготовлено и испытано в соответствии со следующими требованиями, испытаниями и нормативными документами:

• В соответствии с ГОСТ IEC 61010-1-2014 Межгосударственный стандарт. "Безопасность электрических контрольно-измерительных приборов и оборудования";
• В соответствии с ТР ТС 020/2011 Технический регламент таможенного союза. "Электромагнитная совместимость технических средств". и ГОСТ Р МЭК 61326-1-2014. "Оборудование электрическое для измерения, управления и лабораторного применения. Требования электромагнитной совместимости";
• В соответствии с СТО 59012820.29.020.006-2015 "Релейная защита и автоматика. Автономные регистраторы аварийных событий. Нормы и требования";
• Типовые испытания на соответствие требованиям технических условий (ТУ 26.51.45-150-41770454-2018) были реализованы на основе Руководства по эксплуатации: Siemens. Высоковольтный выключатель 3AP1 DT 145 9 Раздел 5.1.5 "Допустимое количество отключений".

Эксплуатация в любых погодных условиях.
Устройство разработано таким образом, чтобы постоянно находится во внешней среде эксплуатации при температуре -20 до +40 °С, когда можно не сомневаться в точности регистрируемых данных. Дополнительно, в шкаф устройства можно разместить систему обогрева.