Admin

Диагностический комплекс повысил надежность

Опыт Архангельской дистанции электроснабжения

От редактора. Предваряя статью, хочу сказать несколько слов об ее авторе, потому что он — из отряда новаторов. Имя Андрея Павловича Вантрусова мне назвал главный инженер службы электрификации и электроснабжения Северной дороги Игорь Владимирович Буйлов, когда я попросил его дать в журнал «что-нибудь новенькое с Северной...». Первый же разговор с 27-летним электромехаником РРЦ показал, что произошло попадание «в десятку».

Всего четыре года работает на Архангельской дистанции электроснабжения выпускник факультета «Промэнергетика» местного университета и уже сделал немало. Как говорится, пришел, увидел и приступил к усовершенствованию системы электроснабжения. Модернизировал с коллегами систему телемеханики «Лисна», работающую более 25 лет, получил третий приз на прошлогоднем конкурсе рационализаторов «Идея-2010», сейчас внедряет новую систему АСУ-ЦЗА (о ней прочтете ниже), которой планируется в этом году оборудовать все подстанции.

Приятно было слышать отА.П. Вантрусова, что все его предложения встречают поддержку начальника и главного инженера дистанции, естественно, одобрение руководства службы. Об этом свидетельствует тот факт, что о его рацпредложении «Система дистанционного управления блоками КП-ТМ-2 системы телемеханики РТМ» сделан фильм на Северной дороге! Хочется надеяться, что такой пример поддержки инициатив молодого, ищущего работника станет заразительным для других. И мы еще познакомим с ними наших читателей. А теперь — слово А.П. ВАНТРУСОВУ.


На протяжении прошедшего десятилетия на нашей дистанции электроснабжения существовала проблема обеспечения полноценного диспетчерского управления устройствами. Особенно это ощущалось на контактной сети. Суть дела заключалась в недостатке информации на его пульте об аварийных ситуациях на тяговых подстанциях, малом количестве и низком качестве телеизмерений и полном отсутствии информации о сработавших защитах выключателей фидеров контактной сети. Энергодиспетчеры (ЭЧЦ) часто действовали «вслепую» при аварийных ситуациях, что увеличивало время на поиск и локализацию повреждений. Часто такая ситуация становилась причиной неверных действий ЭЧЦ, много было случаев задержек поездов.


Работая в ремонтно-ревизионном цехе Архангельской дистанции, мне часто приходилось сталкиваться с этими проблемами. А кроме того, быстро понял, что принципы управления силовым оборудованием, при котором команды телеуправления проходят множество промежуточных преобразований и сложную систему реле-повторителей, намного снижают надежность телеуправления в целом. Довольно часты были случаи, когда из-за одного неработающего реле, ненадежного контакта в цепях релейной защиты и автоматики (РЗА), сбоях в системах телемеханики или связи, ЭЧЦ не мог самостоятельно восстановить питание в контактной сети. Возникала необходимость вызова обслуживающего персонала на тяговую подстанцию. Это приводило к длительным перерывам в движении поездов.

Еще одним крупным недостатком старой системы телемеханики МСТ-95 было медленное прохождение команд, что снижало оперативность работы ЭЧЦ. Нередко возникали ситуации, когда оперирование вакуумными выключателями для восстановления схемы занимало несколько минут и вызывало простои поездов, а ведь выключатели срабатывают за доли секунды.

Решением всех этих проблем могла бы стать замена старой системы телемеханики и модернизация систем связи для обеспечения работы современных систем в плане скорости и безопасности работы. Такая модернизация позволила бы обеспечить полноценное диспетчерское управление, но она стоит от 7 до 20 млн. руб. на одну дистанцию, что ставит под сомнение целесообразность внедрения.

Все это натолкнуло нас на мысль о создании трехуровневого программнотехнического комплекса (ПТК) АСУТП, где в качестве нижнего уровня использовались бы существующие блоки микропроцессорных защит, интерфейсные датчики и контроллеры дискретного ввода-выво-да на тяговых подстанциях. При этом средний и верхний уровни АСУ (концентратор информации и автоматическое рабочее место (АРМ) энергодиспетчера я решил сделать самостоятельно.

За год нам с электромехаником Е.М. Лисиным удалось разработать, протестировать и ввести в эксплуатацию специализированный ПТК. Он позволил перевести любые интеллектуальные устройства на подстанциях (в том числе установленные на фидерах контактной сети системы ЦЗА-ФКС 27,5 кВ) в диспетчерское управление и организовать на их основе диагностический комплекс, интеллектуальную автоматику и систему оперативного регулирования качества электроэнергии в линиях контактной сети, СЦБ, продольного электроснабжения и ДПР. Кроме того, все эти подсистемы были объединены в единую АСУ, которая свела тысячи получаемых сигналов ТС и ТИ к удобному для ЭЧЦ виду.

Разработанная на нашей дистанции АСУ (рис. 1) позволила во много раз увеличить объем и скорость предоставляемой диспетчеру оперативной информации, а также существенно повысила эффективность управления тяговой подстанцией. Теперь диспетчер может принимать быстрое и адекватное решение, легко находит и локализует поврежденный участок линии и практически мгновенно делает все необходимые переключения. Нам удалось намного снизить число и время задержек поездов при повреждениях, а также значительно повысить надежность тяговых подстанций в целом: ЭЧЦ теперь управляет оборудованием РЗА со своего АРМа без участия обслуживающего персонала.

Диагностический комплекс в составе АСУ автоматически определяет места и тип повреждений и выявляет причины аварии. Теперь ЭЧЦ практически мгновенно реагирует на аварийный сигнал и создает лучшие условия для движения поездов в самой сложной оперативной обстановке. Кроме того, в процессе устранения аварийных ситуаций полностью исключен «человеческий фактор», снижено время на устранение повреждения бригадами (рис. 2).

Диагностический комплекс может выявлять даже предотказные и преда-варийные состояния оборудования тяговых подстанций и линий электроснабжения, давая предупредительные сигналы об опасности аварийного отключения конкретного фидера или возможном сбое в работе тяговой подстанции. Это повышает бесперебойность электроснабжения и исключает случаи ложного срабатывания защит при больших нагрузках или пропуске тяжеловесных поездов.

Система оперативного регулирования качества электроэнергии и интеллектуальная автоматика в составе АСУ, анализируя телеметрию на тяговых подстанциях, вычисляет в реальном времени уровень напряжения на токоприемниках электровозов и выдает для конкретного фидера КС предупредительную сигнализацию в случае отклонения напряжения от установленных норм.

Для ЭЧЦ появилась возможность оперативно, без участия обслуживающего персонала, регулировать уровни напряжения в линиях электроснабжения посредством переключения устройств регулирования под нагрузкой (РПН) тяговых трансформаторов. При использовании старых систем телемеханики об этом невозможно было даже мечтать.

Кроме того, системой интеллектуальной автоматики предусмотрена возможность автоматического регулирования РПН и переключения наборов уставок устройств РЗА в зависимости от действующей схемы и показаний телеметрии. Это позволяет увеличить чувствительность защиты фидеров КС, снижает износ коммутационного оборудования и объемы повреждений при замыканиях в линиях электроснабжения и пробных включениях после срабатывания защит.


Большим преимуществом разработанной АСУ являются гибкость и возможность расширения путем подключения дополнительных устройств: блоков релейной защиты (БМРЗ, «Сириус», PR и др.), внешних блоков определителей мест повреждений, интерфейсных измерителей, датчиков и т.д. Возможна также интеграция с нестандартными устройствами (АРМы диспетчерского пункта, оборудование с аналоговыми входами и выходами).

В перспективе мы планируем подключить к АСУ стойки телемеханики, устройства гарантированного электроснабжения наТП, терминалы распределенного ввода-вывода и каналы связи ТУ/ТС. Это расширит область диагностических функций АСУ, увеличит надежность и ускорит работу уже существующих систем.

Отдельного внимания заслуживает возможность подключения к концентратору информации стоек телемеханики МСТ-95. Поскольку при таком сопряжении АСУ работает с телемеханикой на уровне цифровых сигналов, то отпадает необходимость в промежуточных преобразованиях кодовых серий в аналоговый сигнал. При этом появляется возможность в десятки раз увеличить быстродействие телеуправления через такую стойку и существенно повысить надежность. Таким образом, подключение к нашему АСУ устаревшей стойки МСТ-95 позволит добиться показателей самых современных систем телемеханики, продлит срок ее эксплуатации.

Новая АСУ действует на Архангельской дистанции электроснабжения в течение двух лет. На данный момент к ней подключена одна тяговая подстанция Обозерская, однако в ближайшее время планируется перевод остальных ТП, а также дальнейшее развитие составляющих ее подсистем. За время эксплуатации претензий к ней ни со стороны ЭЧЦ, ни со стороны персонала, обслуживающего контактную сеть и тяговые подстанции, не было.

__________________
Телеграм-канал ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНИК

СЦБот

Эта тема была перенесена из раздела Журнал "Локомотив".

Перенес: Admin