मायक्रोप्रोसेसर-आधारित रिले संरक्षण उपकरणे: शक्यता आणि वादग्रस्त समस्यांचे विहंगावलोकन

सुमारे 15 वर्षांपूर्वी, प्रोसेसर-आधारित संगणक तंत्रज्ञानाचा वापर करून नवीन ऊर्जा उपकरणे संरक्षण उपकरणे ऊर्जा उद्योगात मोठ्या प्रमाणावर सादर केली जाऊ लागली. याला संक्षिप्त संज्ञा MPD - मायक्रोप्रोसेसर-आधारित रिले संरक्षण उपकरणे म्हटले जाऊ लागले.

ते नवीन घटक बेस - मायक्रोकंट्रोलर (मायक्रोप्रोसेसर घटक) वर आधारित रिले संरक्षण आणि ऑटोमेशनसाठी सामान्य उपकरणांची कार्ये करतात.

मायक्रोप्रोसेसर रिले संरक्षण उपकरणांचे फायदे

इलेक्ट्रोमेकॅनिकल आणि स्टॅटिक रिले नाकारणे, ज्यात महत्त्वपूर्ण परिमाणे आहेत, रिले संरक्षण आणि स्वयंचलित पॅनेलवर उपकरणांचे अधिक कॉम्पॅक्ट प्लेसमेंट शक्य झाले. अशा डिझाईन्सने लक्षणीय कमी जागा घेण्यास सुरुवात केली. त्याच वेळी, टच बटणे वापरून नियंत्रण आणि प्रदर्शन अधिक दृश्यमान आणि सोयीस्कर झाले आहे.

मायक्रोप्रोसेसर रिले संरक्षणासह पॅनेलचे बाह्य दृश्य आकृतीमध्ये दर्शविले आहे.आता एमपीडीचा परिचय रिले संरक्षण उपकरणांच्या विकासातील मुख्य दिशांपैकी एक बनला आहे. हे या वस्तुस्थितीमुळे सुलभ होते की रिले संरक्षण आणि ऑटोमेशनच्या मुख्य कार्याव्यतिरिक्त - आणीबाणी मोडचे उच्चाटन, नवीन तंत्रज्ञान अनेक अतिरिक्त कार्ये लागू करण्यास अनुमती देतात.

ते समाविष्ट आहेत:

• आपत्कालीन परिस्थितीची नोंदणी;

• सिस्टम स्थिरतेचे उल्लंघन झाल्यास समकालिक वापरकर्त्यांच्या डिस्कनेक्शनचा अंदाज लावणे;

• लांब अंतर कमी करण्याची क्षमता.

ईएमआय आणि अॅनालॉग उपकरणांच्या इलेक्ट्रोमेकॅनिकल संरक्षणावर आधारित अशा क्षमतांची अंमलबजावणी तांत्रिक अडचणींमुळे केली जात नाही.

मायक्रोप्रोसेसर-आधारित रिले संरक्षण प्रणाली पारंपारिक रिले संरक्षण उपकरणांप्रमाणे गती, निवडकता, संवेदनशीलता आणि विश्वासार्हतेच्या समान तत्त्वांवर कार्य करतात.

ऑपरेशन दरम्यान, केवळ फायदेच नव्हे तर अशा उपकरणांचे तोटे देखील प्रकट झाले आणि काही निर्देशकांनुसार, उत्पादक आणि ऑपरेटर यांच्यातील विवाद अजूनही चालू आहेत.

मायक्रोप्रोसेसर संरक्षणासह सुसज्ज RZA पटल

तोटे

मायक्रोप्रोसेसर-आधारित रिले संरक्षण उपकरणांचे बरेच खरेदीदार खालील कारणांमुळे या प्रणालींच्या कार्यक्षमतेबद्दल असमाधानी आहेत:

• उच्च किंमत;

• कमी देखभाल.

जर सेमीकंडक्टर किंवा इलेक्ट्रोमेकॅनिकल आधारावर चालणारी उपकरणे अयशस्वी झाल्यास वैयक्तिक दोषपूर्ण भाग पुनर्स्थित करणे पुरेसे आहे, तर मायक्रोप्रोसेसर संरक्षणासाठी संपूर्ण मदरबोर्ड पुनर्स्थित करणे आवश्यक असते, ज्याची किंमत किंमतीच्या एक तृतीयांश असू शकते. संपूर्ण उपकरणे.

याव्यतिरिक्त, पुनर्स्थापनेसाठी भाग शोधण्यात बराच वेळ घालवावा लागेल: अशा डिव्हाइसेसमधील अदलाबदली एकाच निर्मात्याकडून एकाच प्रकारच्या अनेक डिझाइनमध्ये देखील पूर्णपणे अनुपस्थित आहे.

इलेक्ट्रोमेकॅनिकल रिले 35 वर्षांपासून यशस्वीरित्या कार्यरत आहेत

वादग्रस्त मुद्दे

1. इलेक्ट्रोमेकॅनिकल संरक्षणाच्या तुलनेत मायक्रोप्रोसेसर रिले संरक्षण उपकरणांची उच्च विश्वसनीयता

जाहिरातीसह मायक्रोप्रोसेसर डिव्हाइसेसचे निर्माते सिस्टममध्ये हलणार्या भागांच्या अनुपस्थितीवर जोर देतात, जे यांत्रिक पोशाख परिस्थितीच्या वगळण्याशी संबंधित आहे. इलेक्ट्रोमेकॅनिकल आणि सेमीकंडक्टर आधारित संरचनांमध्ये धातूचे गंज आणि इन्सुलेशन वृद्धत्वाचे मुद्दे देखील येथे जोडले आहेत.

इलेक्ट्रोमेकॅनिकल संरक्षणाच्या ऑपरेशनचा अनुभव आधीच सुमारे दीड शतक आहे रशिया आणि सीआयएस भागीदारांमधील बहुतेक ऊर्जा उपक्रम या आधारावर कार्य करतात. बर्‍याच रिले अनेक दशकांपासून समर्थित आहेत आणि देखभाल आणि ऑपरेशनची विकसित प्रणाली त्यांना बर्‍याच काळासाठी वापरण्याची हमी देते.

खरं तर, इन्सुलेशन दोष आणि गंज फक्त दोन प्रकरणांमध्ये येऊ शकतात:

• उत्पादन तंत्रज्ञानाचे उल्लंघन;

• ऑपरेशन आणि देखभाल नियमांपासून विचलन.

जर आपण हलत्या भागांच्या यांत्रिक पोशाखांच्या मुद्द्याचा विचार केला तर हे लक्षात घेतले पाहिजे की ते केवळ अनेक वर्षांनी केलेल्या कर्मचार्‍यांच्या तपासणी दरम्यान (ऑपरेशनच्या वेळेपासून विचारात घेतलेल्या) किंवा बरेच अपघात घडतात तेव्हाच ते ट्रिगर केले जातात. क्वचितच

त्याच वेळी रिले संरक्षणासाठी मायक्रोप्रोसेसर उपकरणांमध्ये:

• बहुतेक घटक सतत इलेक्ट्रिकल सर्किटचे निरीक्षण करतात आणि एकमेकांशी सिग्नलची देवाणघेवाण करतात;

• इलेक्ट्रिकल इनपुटचे घटक सतत 220 व्होल्टच्या उच्च व्होल्टेजच्या संपर्कात असतात, तसेच क्षणिक प्रक्रियेच्या आवेग आणि शिखर मूल्यांच्या संपर्कात असतात;

• हाय-स्पीड पल्स सर्किट पॉवर युनिट्स उष्णता सोडल्याशिवाय बंद न करता कार्य करतात आणि एमपीडी अपयशाचा मुख्य वाटा बनवतात.

2. रिलेची विश्वासार्हता हळूहळू इलेक्ट्रोमेकॅनिकल डिझाईन्सपासून वेगळ्या घटकांवर आधारित अर्धसंवाहक डिझाईन्सपर्यंत, नंतर एकात्मिक सर्किट्सपर्यंत आणि मायक्रोप्रोसेसर उपकरणांमध्ये सर्वोच्च

सांख्यिकी दैनंदिन वापरातील सेमीकंडक्टर अॅनालॉगच्या तुलनेत इलेक्ट्रोमेकॅनिकल रिलेची उच्च विश्वासार्हता दर्शविते. उलट चित्र केवळ तेव्हाच दिसून येते जेव्हा स्विचिंग सायकल कित्येक लाख किंवा लाखो पर्यंत वाढविली जाते.

सॉलिड स्टेट रिलेच्या तुलनेत इंटिग्रेटेड सर्किट्स मोठ्या प्रमाणात इलेक्ट्रॉनिक घटक वापरतात जे ओव्हरव्होल्टेजला कमी प्रतिरोधक असतात. स्थिर वीज आणि इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक आवाजाच्या संपर्कात असताना हे विशेषतः खरे आहे, जे उच्च-व्होल्टेज पॉवर उपकरणांमध्ये सतत उपस्थित असतात.

जपानी कंपन्यांच्या मायक्रोप्रोसेसर रिले संरक्षण उपकरणांच्या अपयशाची आकडेवारी मायक्रोप्रोसेसर संरक्षणाच्या सर्वोच्च विश्वासार्हतेच्या मिथकाचे खंडन करते. तसेच, यामध्ये "सॉफ्टवेअर फेल्युअर्स" समाविष्ट नाही, जे अनेकदा तपासणी दरम्यान शोधले जाऊ शकत नाहीत, परंतु कधीही येऊ शकतात.

3. मायक्रोप्रोसेसर रिले संरक्षण उपकरणांची विश्वासार्हता अंगभूत स्व-निदानाद्वारे सुधारली जाते.

मायक्रोप्रोसेसर-आधारित संरक्षणांमध्ये हे समाविष्ट आहे:

• अॅनालॉग-टू-डिजिटल कन्व्हर्टर;

• मेमरी (रॉम - रॉम + रॅम - रॅम);

• प्रोसेसर;

• वीज पुरवठा;

• इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक रिले आउटपुट;

• अॅनालॉग आणि डिजिटल इनपुटचे नोड्स.

मायक्रोप्रोसेसर रिले संरक्षणाच्या ब्लॉक्सची रचना

हे सर्व घटक स्वयं-निदान अल्गोरिदमद्वारे वेगवेगळ्या प्रकारे कव्हर केले जातात आणि नेहमीच पूर्णपणे नियंत्रित नसतात.

अंतर्गत चेक पॉवर कंपनीच्या इलेक्ट्रिकल नेटवर्कमध्ये नसून त्याच्या सर्किटमध्ये बिघाड झाल्यास रिले संरक्षणाचे ऑपरेशन सिग्नल आणि अवरोधित करण्यासाठी डिझाइन केले आहे. म्हणून, ते पॉवर सिस्टमची विश्वासार्हता वाढवत नाही.

4. मायक्रोप्रोसेसर-आधारित रिले संरक्षण उपकरणांची विश्वासार्हता जास्त आहे कारण त्याचे घटक शारीरिक वृद्धत्वासाठी अधिक प्रतिरोधक असतात.

योग्य ऑपरेशनसह, 1970 च्या दशकात यूएसएसआरमध्ये सादर केलेले इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक संरक्षण रिले अजूनही उत्तम प्रकारे कार्य करतात आणि त्यांची तांत्रिक वैशिष्ट्ये टिकवून ठेवतात.

जपानमधील अगदी उत्तम कंपन्यांचे इलेक्ट्रोलाइटिक कॅपेसिटर, जे रिले संरक्षणाचा भाग आहेत, वीज पुरवठा स्विचिंगमध्ये 7 वर्षांच्या ऑपरेशननंतर त्यांचे गुणधर्म, घट्टपणा गमावतात आणि इलेक्ट्रोलाइट गळती निर्माण करतात ज्यामुळे सर्किट बोर्डच्या तांबे ट्रॅक खराब होतात.

जपानी कंपन्यांच्या एमपीडी नुकसानीची आकडेवारी

मायक्रोप्रोसेसर उपकरण निर्मात्यांनी वाढीव उष्णतेच्या अपव्ययांसह मोड तयार करून इलेक्ट्रॉनिक घटकांचा आकार कमी करण्याची इच्छा पाहिली आहे जी कूलिंग सिस्टममधून काढली जाणे आवश्यक आहे, जे नेहमी केले जात नाही.

कामात अडचण

1. इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक सुसंगतता

आधुनिक मायक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक रेडिएशनसाठी अत्यंत संवेदनशील आहे, आणि मायक्रोप्रोसेसर रिले संरक्षक उपकरणांचे संच विद्युत क्षेत्राच्या वाढीव शक्तीच्या परिस्थितीत कार्यरत सबस्टेशनवर स्थापित केले जातात, ज्यांना पृथ्वीवर साचलेल्या संभाव्य निचरासह विश्वसनीय संरक्षणाची आवश्यकता असते.

बर्‍याच सबस्टेशन्समध्ये, ग्राउंड लूपचा प्रतिकार मायक्रोप्रोसेसर रिले संरक्षण उपकरणांच्या ऑपरेशनसाठी आवश्यकता पूर्ण करत नाही, जे मोठ्या प्रमाणात बांधकाम कार्य सूचित करते. अन्यथा, अशा संरक्षणांमुळे सिस्टममध्ये इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक गडबड झाल्यास अनधिकृत ऑपरेशन होऊ शकते, जे सहजपणे जाणूनबुजून तयार केले जाऊ शकते, जसे की सॉफ्टवेअरवर हॅकर हल्ला.

2. पूर्ण करावयाची कार्ये

एका मायक्रोप्रोसेसर संरक्षणाच्या अपयशामुळे विद्युत चुंबकीय संरक्षणाच्या अयशस्वी होण्यापेक्षा विजेसाठी अधिक गंभीर परिणाम होतात, कारण कार्यशीलपणे मायक्रोप्रोसेसर रिले संरक्षण उपकरण 3 ÷ 5 इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक संरक्षणाची कार्ये करते.

3. कर्मचारी प्रशिक्षण

अब्जावधी डॉलर्सची उलाढाल असलेल्या जगातील मोठ्या संख्येने कंपन्या रिले संरक्षणासाठी मायक्रोप्रोसेसर उपकरणांच्या निर्मितीमध्ये गुंतलेल्या आहेत. केवळ रशिया आणि सीआयएस देशांमध्ये, 10 हून अधिक उपक्रम जागतिक बाजारपेठेत कार्यरत आहेत.

प्रत्येक सुरक्षा उपकरण एक अद्वितीय तंत्रज्ञान वापरून बनवले जाते जे घटक आणि सॉफ्टवेअरची अदलाबदल क्षमता वगळते. वापरासाठीच्या सूचनांसह तांत्रिक वर्णन अनेक शंभर ए 4 शीट्स असलेली बहु-पृष्ठ पुस्तके आहेत. त्यांचा अभ्यास करण्यासाठी बराच वेळ आणि पूर्वीचे विशेष ज्ञान लागते.

जेव्हा नवीन प्रकारचे मायक्रोप्रोसेसर-आधारित रिले संरक्षण उपकरण येते, अगदी त्याच निर्मात्याकडून, कर्मचारी प्रशिक्षण प्रक्रिया पुन्हा सुरू करणे आवश्यक आहे.

निष्कर्ष

मायक्रोप्रोसेसर-आधारित रिले संरक्षण उपकरणे ही विजेच्या विकासात खरोखर प्रगतीशील दिशा आहे.

उत्पादकांद्वारे घोषित केलेल्या रिले संरक्षणासाठी मायक्रोप्रोसेसर उपकरणांची उच्च विश्वसनीयता नेहमीच वास्तविकतेशी जुळत नाही.

कोणत्याही मायक्रोप्रोसेसर संरक्षण युनिटची सेवा करणार्‍या कर्मचार्‍यांना अशा उपकरणांच्या सर्व कमकुवतपणाची जाणीव असणे आणि त्यांचे कार्य कुशलतेने दुरुस्त करणे आवश्यक आहे.

सरकारी एजन्सींनी मानकीकरणाचे मुद्दे उचलून त्यात मायक्रोप्रोसेसर-आधारित रिले संरक्षण प्रणाली आणण्याची वेळ आली आहे.

गुरेविच VI मायक्रोप्रोसेसर संरक्षणात्मक रिलेची असुरक्षा: समस्या आणि उपाय. — एम.: इन्फ्रा-इंजिनियरिंग, 2014 — 248 p.: Il.