Релейная защита и автоматика в ЕЭС России: программирование прогресса

СМИ о Системном операторе

08.10.2020 16:11
Диаграмма 1

Системный оператор приступил к раскрытию аналитической информации о работе устройств релейной защиты и автоматики в масштабах ЕЭС России. Впервые в истории российской электроэнергетики эти сведения опубликованы в открытом доступе на официальном сайте компании, став доступными всем субъектам отрасли. В Системном операторе ожидают, что данная инициатива будет иметь долгосрочные последствия для развития отрасли и, в частности, послужит дополнительным стимулом для выработки оптимальных решений по совершенствованию комплексов РЗА – ключевых элементов системы поддержания надежности и живучести ЕЭС России.

Устройства и комплексы релейной защиты, противоаварийной и режимной автоматики представляют собой важнейший механизм управления электроэнергетическими режимами и обеспечения надежности работы ЕЭС. Совершенствование релейной защиты и автоматики входит в число приоритетных задач Системного оператора, оказывающего услуги по централизованному оперативно-диспетчерскому управлению ЕЭС России. В рамках этого направления работы АО «СО ЕЭС» с момента своего образования ведет учет оснащенности энергообъектов устройствами РЗА, осуществляет мониторинг их обслуживания и анализ результатов функционирования, а также координирует деятельность субъектов электроэнергетики по модернизации устройств и комплексов РЗА.  Раньше такие задачи решало Центральное диспетчерское управление ЕЭС России, а до этого – ЦДУ ЕЭС СССР, правопреемником которых в 2002 году и стал Системный оператор.

Традиционно деятельность по учету и анализу функционирования устройств РЗА в энергосистеме регламентировалась рядом утверждаемых профильным ведомством нормативно-технических документов, определяющих порядок и формат предоставления соответствующей информации в диспетчерские центры. В советское время основные требования к этой работе были сформулированы в изданной еще в 1954 году «Инструкции по учету и оценке работы релейной защиты и автоматики электрической части энергосистем». В 1989 году текст документа был актуализирован и до середины 2010-х годов служил для энергокомпаний основным руководством в этой сфере.

Анализ функционирования устройств РЗА позволяет оценивать эффективность и надежность используемых устройств РЗА, определять степень их пригодности для дальнейшей эксплуатации, выявлять недостатки и характерные причины неправильных срабатываний, а также задавать проектным, монтажным, наладочным организациям, организациям-разработчикам и заводам-производителям электротехнической продукции и эксплуатирующим компаниям четкие ориентиры о наиболее востребованных и надежных решениях для тиражирования в масштабах отрасли. В общей сложности в фокусе внимания Системного оператора находится более 150 тысяч устройств РЗА на объектах электроэнергетики класса напряжения 110 кВ и выше.

В 2016 году общие принципы, нормы и обновленные требования, которыми следует руководствоваться при организации и осуществлении технического учета и анализа функционирования релейной защиты и автоматики, были закреплены в разработанном при участии Системного оператора национальном стандарте ГОСТ Р 56865 «Единая энергетическая система и изолированно работающие энергосистемы. Оперативно-диспетчерское управление. Релейная защита и автоматика. Технический учет и анализ функционирования. Общие требования». Однако и этот документ, согласно принятому в России статусу ГОСТов, носил для многочисленных владельцев энергообъектов в пост-реформенной отрасли рекомендательный характер. 

По словам заместителя начальника службы РЗА АО «СО ЕЭС» Дмитрия Ясько, «несмотря на существование нормативно-правовых документов, регламентировавших сбор данных о функционировании устройств РЗА на различных энергообъектах и обязательства по их предоставлению в Системный оператор, сами правила проведения анализа и оценки работы носили достаточно неопределенный нормативный статус. Даже после публикации ГОСТа было затруднительно убедить частные компании в необходимости соблюдения единых подходов к оценке работы устройств РЗА и формирования достоверных исчерпывающих данных о работе защит на энергообъектах. В результате у Системного оператора отсутствовала уверенность в корректности и полноценности получаемой информации. Выпуск приказа Министерства энергетики РФ от 8 февраля 2019 года № 80 «Об утверждении Правил технического учета и анализа функционирования релейной защиты и автоматики» однозначно определил правила игры и поставил эту деятельность на четкие правовые рельсы».

Этот комплексный документ содержит отвечающий современному этапу развития энергосистемы перечень требований к организации и осуществлению контроля за функционированием комплексов релейной защиты, установленных на объектах ЕЭС России, устанавливает четкие критерии оценки случаев срабатывания РЗА и предоставления результатов этой работы в диспетчерские центры Системного оператора, определяет формы, сроки и регламент этого процесса и является обязательным для выполнения всеми субъектами отрасли.

Системный оператор, в свою очередь, осуществляет комплексный всесторонний анализ полученных данных, проводит проверку технических решений по составу, параметрам настройки и алгоритмам функционирования устройств РЗА на предмет соответствия предъявляемым к ним требованиям и достаточности организационных мероприятий для обеспечения их надежной эксплуатации. Все случаи неправильных срабатываний устройств релейной защиты тщательно анализируются, а затем классифицируются по типам оборудования и видам причин – технических и организационных в отдельности – в четком соответствии с требованиями принятых Правил. Особую значимость эта деятельность приобретает в свете увеличения числа производителей устройств РЗА, расширения линейки производимого оборудования и повсеместного распространения микропроцессорных устройств РЗА.

По итогам анализа Системный оператор выдает владельцам энергообъектов обязательные для исполнения задания по устранению причин неправильного функционирования комплексов РЗА, изменению параметров их настройки и алгоритмов функционирования, что регламентируется утвержденными Правилами, а также формирует комплексный свод данных, отражающий результаты функционирования комплексов РЗА в масштабах ЕЭС России.

Ранее никогда не публиковавшиеся открыто результаты этой работы в формате специализированных аналитических отчетов доступны на сайте Системного оператора. На их основе можно провести анализ функционирования устройств РЗА в зависимости от их типов или производителей, сравнить эффективность работ электромеханических и микропроцессорных устройств, увидеть, чем обусловлены сбои в работе оборудования: вызваны ли они недостатками эксплуатации, конструктивными дефектами, недоработками, допущенными в процессе проектирования, или несвоевременным принятием мер по модернизации устройств РЗА.

Как подчеркивает Дмитрий Ясько, «принятие нормативно-правового акта, обязавшего все организации электроэнергетики – вне зависимости от форм собственности и ведомственной принадлежности – предоставлять данные о функционировании устройств РЗА в диспетчерские центры Системного оператора и соблюдать единые принципы оценки работы релейной защиты и автоматики, создает эффективный механизм учета и анализа работы РЗА в ЕЭС России, позволяет обеспечить прозрачность функционирования в масштабах всей отрасли. Начало публикации и распространение среди компаний ТЭК информации о показателях работы устройств РЗА послужит дополнительным стимулом для повышения качества и полноты данных, предоставляемых в Системный оператор». 

По замыслу Системного оператора, публикуемая информация позволит энергокомпаниям решить две основные задачи: получить четкое и ясное представления о надежности работы каждого типа устройств РЗА в масштабах ЕЭС – в том числе и тех, которые непосредственно отсутствуют в собственности конкретной компании – и, выявив наиболее вероятные причины неправильной работы каждого из типов устройств РЗА, соответствующим образом скорректировать цикл и качество техобслуживания, учесть эту информацию при формировании ремонтной программы или планов инвестиционного развития.

Как подчеркнул начальник Службы релейной защиты и автоматики АО «СО ЕЭС» Виктор Воробьев, «предоставляемые Системным оператором сведения помогут задать основные векторы совершенствования релейной защиты и автоматики в ЕЭС России и позволят каждой энергокомпании выработать стратегию технологического перевооружения, исходя из самых жестких требований к поставляемой электротехнической продукции».  

Помимо решения задач непосредственно энергетической отрасли, новая система взаимодействия субъектов отрасли в части анализа функционирования систем РЗА способна придать новый импульс отечественным производителям устройств релейной защиты и автоматики, ориентируя их на ускоренное совершенствование производимого ими оборудования на основе самых высоких стандартов качества.

Информация по итогам работы устройств РЗА за 2019 год уже сегодня представлена на сайте Системного оператора  в разделе Деятельность/Технологические основы деятельности/Релейная защита, режимная и противоаварийная автоматика/ Технический учет и анализ функционирования РЗА.

Всего, согласно опубликованным данным, в минувшем году было зафиксировано 50 322 случая срабатывания устройств РЗА. Число правильных срабатываний составило 48 290 случаев, или 95,96 % от их общего количества (см. Диаграмма 1). При этом среди общего числа сбоев количество ложных и излишних срабатываний, а также отказов в работе устройств РЗА распределены примерно в равных долях (см. Диаграмма 2).

Максимальное число случаев некорректной работы устройств РЗА связано с непринятием или несвоевременным принятием мер в отношении аппаратуры РЗА и ее вспомогательных элементов, будь то связанных с продлением срока службы или заменой оборудования, обеспечением запасными частями или выполнением требований нормативных документов (26,21 %). Не меньшее по значимости влияние на показатели надежности функционирования систем РЗА, по сравнению с устойчивостью работы аппаратной части, оказывал и человеческий фактор: значительная доля некорректных срабатываний была обусловлена ошибочными действиями персонала (12,16 %). Конструктивные недостатки устройств технологической защиты или дефекты в процессе их изготовления стали еще одной причиной неправильных срабатываний (9,69 %) (см. Диаграмма 3).

К числу главных технических причин неправильных срабатываний устройств РЗА в 2019 году относились дефекты или неисправности электромеханической аппаратуры (17,29 %), вторичных цепей РЗА (15,08 %) и микроэлектронной и полупроводниковой аппаратуры (4,92 %). Дефекты или неисправности устройств РЗА, вызванные их физическим износом, повлекли за собой сбои в работе оборудования в 7,89 % случаев (см. Диаграмма 4).

Наиболее частые случаи неправильной работы устройств РЗА в распределении по типам устройств РЗА за период с 01.01.2019 по 31.12.2019 представлены на диаграммах 5 и 6.

В дальнейшем публикация результатов функционирования устройств РЗА в ЕЭС России будет происходить на регулярной основе – ежеквартально, а также по итогам календарного года. Для получения уведомлений о размещении очередных отчетов на официальном сайте АО «СО ЕЭС» достаточно будет оформить подписку на новостную рассылку.

 

Сборник технической информации – РУМ

Диаграмма 2
Диаграмма 3
Диаграмма 4
Диаграмма 5
Диаграмма 6