автореферат диссертации по транспорту, 05.22.09, диссертация на тему:Функциональный контроль релейной защиты электротяговой сети

03

сг,

х С£>

5 МИНИСТЕРСТВО ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

2Е РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ — ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

На правах рукописи

ЛЫСЕНКО Владимир Георгиевич

УДК 621.316.925.004.5 621.315.051 (043.3)

У ИКЦИОИАЛЬПЫЙ КОНТРОЛЬ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОТЯГОВОЙ СЕТИ

Специальность 05.22.09. - Электрификация железнодорожного транспорта

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук.

РОСТОВ-НА-ДОНУ 1998

Работа выполнена на кафедре "Автоматизированные сис мы электроснабжения" Ростовского государственного универси та путей сообщения.

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор Жарков Ю. И.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Ульяницкий Е. М; кандидат технических на доцент Нагай В. И.

Ведущее предприятие - Государственное унитарное пр приятие "Электроснабжение" Северо-Кавказской железной доро

Защита диссертации состоится " » #¿#¿¿4 199;

в_час. в конференц-зале РГУПС на заседании диссертаци

ного Совета Д. 114.08.01 Ростовского государственного универ тета путей сообщения. (344г. Ростов-на-Дону, пл. Народ» ополчения 2)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Рост ского государственного университета путей сообщения.

Автореферат разослан " & " ¿¿^¿¿А 1998 г.

Ученый секретарь диссертационного

Совета к.т.н., доцент М. Л. Лившиц

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы.

Системы релейной защиты и противоаварийной автоматики являются нейшей частью комплекса автоматического управления электроснабжением трических железных дорог и должны обладать повышенной надежностью, гацессе эксплуатации в устройствах релейной защиты (РЗ) возникают неис-шости, в результате которых они теряют способность правильно функцио-эвать в аварийном и нормальном режимах работы электротяговой сети. От-твенность задач, решаемых релейной защитой, требует принятия специаль-мер, направленных на повышение ее надежности.

Существующие методы и средства технического обслуживания, пред-гаченные для обеспечения надежности РЗ электротяговых сетей, в условиях щионального усложнения систем защиты и сохранении, а в ряде случаев, »ащении численности квалифицированного обслуживающего персонала, >статочио эффективны. Теоретическим и практическим исследованиям, на-шенным на повышение надежности функционирования релейной защиты и ;ршенствование ее технического обслуживания посвящено большое количе-■ работ. Особое место занимает направление исследований решающее зада-овышения надежности РЗ с помощью методов и средств функциональной ■ностики.

Специфика устройств релейной защиты тяговой сети переменного тока озволяет в полной мере использовать известные методы и средства контро-змерительной и логической частей защит, применяемых в других линиях тропередачи. В большинстве случаев известные средства функциональной ностики являются встроенными, что затрудняет их использование для ор-вации контроля устройств защиты находящихся в эксплуатации. Сущест-щие средства функционального контроля, как правило, не обеспечивают >ерывного контроля измерительной части релейной защиты. Организация »ерывного контроля правильности функционирования методами, преду-"ривающими оценивание множества входных сигналов РЗ, требует решения емой функционального контроля (СФК) задачи распознавания режима ра-I защищаемого объекта. Это связано с трудностями технической реализа-системы контроля и обеспечения ее надежности.

Имеющая место, в настоящее время, тенденция к усилению централи-и управления устройствами электроснабжения железных дорог, сокраще-численности персонала, при сохранении высоких требований к качеству и 1ативности управления, остро ставит вопросы автоматизации контроля тех-¡ского состояния РЗ, накопления информации и обеспечения ею уровней вления, осуществляющих анализ аварийной и послеаварийной ситуаций.

Создание и внедрение новых типов РЗ тяговых сетей, использовг новых схем электроснабжения тяговых потребителей, широкое применен! автоматизации устройств электроснабжения железных дорог микропроцеа ной техники ставят задачу создания теоретических основ, технических и I граммных средств функционального контроля современных защит тяговой ти, ориентированных на применение в автоматизированных и автоматичес информационно-управляющих системах.

Представленные в диссертации результаты получены в Ростовском сударственном университете путей сообщения при решении задач в соотве вии: с заданиями "Отраслевой научно-технической программы развития же нодорожного транспорта на 1986-1990 г.г. (Приказ МПС № 1250-У 24.12.1985 года); с темами, включенными в приказы МПС (14.01.71, 14.01. по заданиям 8 Комиссии ОС ЖД (тема У8-8-12/86 "Внедрение микропроце ров в устройствах электроснабжения"); с "Программой технического пери ружения и модернизации железнодорожного транспорта на 1991-1995 г.г. I 2000 г.", "Концепцией информатизации железнодорожного транспорта Росс (Постановление Коллегии МПС РФ от 28.02.1996, протокол №5).

Цель работы и задачи исследования.

Целью диссертационной работы является повышение надежност безопасности электроснабжения тяговых потребителей электрических желез дорог, на основе повышения надежности функционирования РЗ электротяге сети переменного тока за счет создания и внедрения методов и средсп функционального контроля (диагностирования).

Для достижения поставленных целей решались следующие задачи:

1. Разработка теоретических основ функционального контроля РЗ т; вой сети переменного тока, ориентированных на современные релейные за ты и автоматику, микропроцессорные системы контроля и управления элек" снабжением. Создание математических моделей, адекватно отражающих ли функционирования РЗ;

2. Разработка принципов контроля правильности функционирова устройств релейной защиты электротяговой сети переменного тока, ориент! ванных на централизованные и децентрализованные иерархические микро! цессорные системы контроля и управления;

3. Разработка функционально-логической модели, позволяющей шать задачи контроля правильности функционирования защиты в различ режимах работы защищаемого объекта;

4. Разработка методов сбора информации о функционировании защ и представления результатов контроля;

5. Разработка и исследование комплекса технических средств и I граммного обеспечения системы функционального контроля РЗ;

4

6. Разработка методики оценки целесообразности и эффективности менения системы функционального контроля.

Методы исследования

Дня решения поставленных задач использовались: положения теории шческой диагностики, теории множеств, алгебры логики, теории вероятно-I и теории надежности. Результаты теоретических исследований проверялись териментально в лабораторных и эксплуатационных условиях.

Научная новизна работы.

1. Разработан способ функциональной диагностики релейной защиты сгротяговой сети, основанный на логической обработке множества выход: сигналов измерительных блоков (ИБ) с улетом информации о границах за-цаемых ими зон и математическом (программном) моделировании работы леской части защиты, позволяющий осуществлять непрерывный автомати-шй контроль измерительной части РЗ без непосредственного решения сис-ой функционального контроля задачи распознавания режима работы тяговой

I.

2. Разработаны математические модели, положенные в основу предло-ного способа функционального контроля.

3. Разработано программно-алгоритмическое обеспечение автоматиза-синтеза средств функционального контроля.

4. Сформулироваиът требования к техническим и программным средст-СФК, реализованной в рамках автоматизтгрованной системы управления

ганцией электроснабжения.

5. Разработаны принципы построения технических средств, информа-нного и программного обеспечения СФК.

6. Предложен метод оценки эффективности применения средств функ-нального контроля.

Практическая цепкость работы.

Практическая ценность работы заключается:

-в создании н внедрении методов и средств функциональной диагаости-•елейной защиты элеюгротяговой сети;

-в повышении надежности функционирования релейной защиты и, как сствне, повышегаш надежности и безопасности электроснабжения тяговых эебнтелеп электрических железных дорог;

-в повышении оперативности управления устройствами элекгроснабже-в связи с регистрацией СФК информации о работе блоков РЗ и представле-ее на соответствующий уровень управления в режиме реального времени.

.5

- предложен метод, позволяющий оценить целесообразность применения ф ционального контроля на конкретном участке железной дорога, для конкре го типа РЗ.

Реализация результатов работы.

Испытания н опытная эксплуатация средств функционального конт] релейной защиты электротяговой сети переменного тока, реализованных в ] подсистемы шпфопроцессорных комплексов (МПК) контроля (диагностик управления "Подстанция 1" и "Подстанция 2", функционирующих на локаль уровне автоматизированной системы управления дистанцией электроснабже проводились на трех тяговых подстанциях Северо-Кавказской железной дор МПК "Подетаншш 1", в составе задач, разработанных совместно РП» ПГУПС, РГОТУПС и МГУПС внедрен на Прибалтийской, Московской и Се нон железных дорогах. Лабораторией РГУПС вылущена опытная партия шт.) микропроцессорных информационно-диагностических контроллеров,: дящих в локальную тформационно-диагностотескую сеть МПК "Подсш 2".

Апробация работы.

Основные результаты диссертации докладывались н обсуждались Всесоюзной научно-техшмеской конференции "Программируемые устрой релейной защиты и автоматики энергосистем" (Рига, 1986 г.); Всесоюзной н но-технической конференции "Микропроцессорные системы и устрой управления ответственными технологическими процессами на транспо{ (Москва, ЦПВНТО ж. д. тр-та, 1989 г.); заседаниях комиссии электрификащ энергетики Научно-технического Совета МПС (1984-1993 г.г.); нау технических конференциях профессорско-преподавательского состава РП (1992-1996).

Публикации

По результатам работы опубликовано 11 печатных работ и 16 отч по НИР. Получены свидетельства о сдаче в ОФАП МПС трех прикладных з; СФК.

Структура » объем диссертации.

Диссертация состот из введения, пяти глав, заключения, списка пользованной литературы из 80 наименований и приложений. Работа излоз на 205 страницах текста, в том числе 11 страниц списка использованной лит туры и 21 страница приложений, иллюстрирована 60 рисунками, 2 фотогра! ми и 6 таблицами.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

В первой главе выполнен анализ известных методов повышения намости функционирования устройств релейной защиты.

Показана необходимость комплексного подхода к решению данного роса, заключающегося в оптимизации сроков и способов технического об-живания, совершенствовагаш методов технического обслуживания, автома-щш! проверок, проводимых при техническом обслуживании и в процессе оты релейной защиты по прямому назначеншо.

На основании анализа известных методов и средств функционально!! гностики, с учетом специфики РЗ электротяговой сети переменного тока, сечены пути их возможного совершенствования: обеспечение непрерывного эматшеского контроля измерительной части защиты, регистрация информа-: о работе блоков РЗ в реальном времени и предоставление ее соответствую-ду уровню управления, автоматизация синтеза средств функциональной ди-эстики.

Поставлена задача создания теоретических основ, технических и проемных средств функционального контроля современных зашит тяговой сети, вотированных на применение в автоматизированных и автоматических ин->мационно-управляющих системах.

Сформулированы требования, предъявляемые к средствам диагностики »ответствии с поставленными целями.

Во второй главе рассмотрены теоретические основы функционального троля (ФК) релейной защиты электротяговой сети переменного тока. Вы-нен анализ релейной защиты, как объекта контроля и диагностирования. Поены математические модели, лежащие в основе разработанных пршщипов кционального контроля, основанных на логической обработке множества :одных сигналов измерительной части (ИЧ) РЗ и математическом эграммном) моделировании логической части в режиме реального времени.

Для обеспечения чувствительности и селективности зашит электротяго-сети переменного тока применяется дистанционный принцип, при котором дый к -ый измерительный блок срабатывает на короткое замыкание в пре-IX заданной зоны (расстояние от места установки защиты до места замыка-

)- . В процессе работы каждым измерительным блоком формируется Вы-

нон сигнал 2к е (1,0 } , где 0-означает отсутствие сигнала на отключение щцаемого объекта, 1-сигнал на отключение имеется. Множество дискретных здных сигналов измерительных блоков (ИБ) образует

7

где / - номер элемента множества, соответствующего режиму раб

объекта.

В общем случае, при условии правильного функционирования всех > ков измерительной части, множество определяется множеством вход

параметров-|, порогом срабатывания (внутренним состоянием . Чск и собственным временем срабатывания ИБ- 'Тск

где: Уок = Зк(ИкЛ'ск) (3)

Тогда выражение 2 принимает вид:

(4)

Для минимального измерительного блока, при расстоянии от месте тановки защгггы до места короткого замыкания- ^

Для максимального ИБ:

Таким образом имеет место функция:

2г=гМиТск) (7)

Функции (5) и (6) представляют собой математггаескую модель изм тельной части защиты и могут быть заданы аналитической, табличной, граф ской и другими формами. При неисправности измерительного блока изменят

функции <Р1 и /..

результате, в зависимости от режима работы защищаемого объекта ожество X'), на выходе ИЧ может появиться Z(, соответствующее отказу в батывагаш, ложному или излишнему срабатыванию.

Логическая часть (ЛЧ) защиты осуществляет корректировку действии ерительной части по распознаванию режима с учетом действия устройств кировки (УБЛ) и обеспечивает селективность работы РЗ по времени.

J, - множество выходных дискретных (j¡ е {l,0}) сигналов УБЛ, опре-яемое множеством входных параметров X¡. Входное множество логиче-й части- А. ----- Zt П • Выходное множество ЛЧ Hi, в общем случае, опре-яется значениями А, и временем t (ступень селективности). Имеет место подия:

H^fi^J^t) (В)

Неисправности логических блоков могут повлечь за собой отказ в сра-ывании РЗ или излишнее срабатывание.

Изменения функцгш (8), возникающие при неверном функционировании выявляются путем ее моделирования по А: и сравнения Я, выходе про-умной модели с реальным Я,, имеющим место в результате функциониро-

ия ЛЧ РЗ по прямому назначению и полученным посредством датчиков.

Таким образом, каждому измерительному блоку соответствует своя, aro индивидуальная, расчетная защищаемая зона линии, имеющая опреде-ные границы по отношекгао к границам зоны, защищаемой днагностируе-д ИБ. Введем следующие обозначения:

L6 - ближняя к месту установки контролируемой защиты граница за-цаемой зоны ИБ;

Ьд - дальняя от места установки контролируемой защиты граница за-цаемой зоны;

Lfá , Lfá - соответственно ближняя и дальняя границы защищаемой ы диагностируемого ИБ;

С(Ь6, Ьд) - сип huí о срабатывании ИБ, имеющего соответствуюшде гицы защищаемой зоны;

, Ld ) - несрабатывание ИБ.

О, Л, И-соответственно факты отказа в срабатывании, ложного и голице срабатывания диагностируемого ИБ.

Сфорывфована функционально-логическая модель, описывающая и нения функции (7), приводящие блоки и'¡мерительной части релейной занцг отказу в срабатывании, ложному и излишнему срабатыванию, положат; основу создания средств фуюсционального контроля релейных защит элекгр говой сети. Эта модель представлена в виде системы логических уравнений ] нятия решения об отказе срабатывания (9), ложном (10) и излишнем (11) ср тыватпш диагностируемого измерительного блока.

о=я(4)лод = <4^0(4 = = 4,), о= Яф)л ОД = 4 < 4 )л од = ¿^ 4 > о= Я№)лОД = I= 1Л))лОД = 4,4 >4,)

о --шв)г,с\1ь = 4„4 < 4) л<%, < 4 < ¿«Л <

о=я(£)лОД - 4,4 < 4) А а 4, < 4 < Ли Л = ¿«X ... о=я(Д)лОД =4»4 <4>ОД« < 4 < 4,-4 >4»; (9)

о=я(£))лОД = 4,4 = <4 < 4,4 < 4Л

о= Я(Л>Л од, = 4,4 = 4) /40(4 < 4 < А». 4=4»* о=я(4) лсд = 4,4 = 4)лодй <4 <4,4 >4;, о=я(4>л^4 =¿«,4 >4)дД4 < 4 <хл,4 < 4* о=я(/5)ла;4 = 4,4 < 4 < ¿м,4 =

О=Я(£))лС(4 < 4 < 4>4 < 4>)л<34> < 4 < 4-4=4>) о= я(Д)л а 4 < 4 < 4,, 4 < 4) ЛСД4 < 4 < 4,4 > 4* о=Я(1))лС(4 < 4 < 4,,4 =4)лод« < 4 < 4»>4 >4») О = Я(Я)л=

О-НДлТСЦ^ <4 <4)лД4 <4 <4,4 <4,); а=Д£>)л2С(4=4),4>4)лД4<4<4,4>4)

' л = с(й)л//(4 = £дд,1д < 40-Я(4 = £«,4 = 4Л л = од ля(4 = /«Л = = 4а, 4 > 4Д

л=с(в)^н(4 =1^,4 <41дья(4 =хя,4 >4,);

=с(1У)^Щ1б = < //(4, < 4 < 4а, 4 = 40;

я=с(/>)л я(4 = 4 < 4,) ~ ж/» <4 < А», 4 > 4Д (10) л=сф)^н(4 = 4.,, 4 = 40-"(4, < 4 < 4„4 < 40; ■ =с(0),.на6 = 4,, 4 = 4,) ^ я(х5, < 4 < 4,, 4 = 4,), Л=С(В)~Л(£6 = /,„4 = < 4 <4„4 >4д);

я = с(Я) ^ я(4 = 4Л ,4 = 40- Я(4У = 4,-4> 4,); лг = с(Д)лЯ(4 = 4,,4 > < 4 < 4д,4 < 4,);

л=Сф)~Н{4 = 4,,4 > 4,_1)/хЯ(4, < 4 < 43,4=40; л = с(0)^паб = 4^4 >хйа)^я(2ба < 4 < 4^,4 > 40; ,7 = с(2))^я(4 = 4,,,4 > 4,})^я(4 = 4И,4 > 4,)

' и=с(В)^я(ь6 = 4, ,4 < 4, ьа'4 =4^,4 >2^

И=С(П)~Н(4 =4,,4 < 40^(4 > 4 А = 40,

и=ар)~н{ 4 =1^4 = 4*ЬС(4 = 4з,4 >40;

я=с(4) ^я(4 = 4а >4 = 40 -с(4> < 4 < 4, ,4 > 40;

л=ар)~Щ. 4 =4вЛ =40~с(4 >4«,4 >40; я=аямЯ(4 = /,й,4 = 4,)-С(4 = 4„4 > 4,); я=с(я)лс(4 =4,,4 >/,м)^с(4 >4,,4 >4,); я=с(я)^с( 4 = 4^4 > 40-04 = > 40, я-с(я)^я(4з < 4 < ¿^ д, < 43)~с(4 >4,, 4 >40;

я=с(Д)~я(43 <4 < 4«Л <4д)^с(4 =4.Дз >40; я=С(/))-я(4) < 4 < £11,4 = 4)-с(4) < 4 < ¿^,4 >4); я=с(Д)л#(4, < 4 < 4^4 = 1^)^0(4 > 4^,4 > 40, я=од^я(4 <4<4И,4 = 4,)лс(4 =4,,4 >40

4, < 4 < 4И,4 =ХА))^С(4 >4^,4 я=сф)^с(хй <4<4а,4=£йз)^а4 = 4'й,4 >40, я=с(яьс(4 >х„,4 >4,)^С(4=4„4> 4) (11)

Рассмотрены различные варианты построения системы функционально-сонтроля РЗ, реализованной на базе управляющей вычислительной техники. >бщеннын алгоритм функционального контроля представлен на рис. 1 Разработаны основные принципы построения и функционально-

технологическая структура системы функционального контроля РЗ элекгр говой сети. Определен состав технических средств (програмшгруемое устро во обработки данных, устройства ввода дискретной информации, устрой отображения и регистращш информации, аппаратура передачи данных) и ] граммного обеспечения (программные модули: поддержки устройств ввода формации, моделирования РЗ, контроля правильности функционирования регистрации и отображения штформацш!, связи с вышестоящим уровнем уп ления, самодиагностики, автоматизации синтеза системы функционального ! троля).

Предложены и разработаны принципы и средства автоматизации си мы функционального контроля РЗ электротяговой сети: ирогра "Идентификация и классификация измерительных блоков защиты" автомат рует процесс настройки системы контроля на конкретную релейную зац (осуществляет классификацию ИБ но соотношению границ, защищаемых зон, к границам зоны, защищаемой диагностируемым блоком); ирогра "Модель логической части", исходя из заданного множества входных сига; лопяеекой части защиты, формирует множество выходных сигналов (1 соответствующее ее правильному функционированию; программа "Определ< логических каналов" позволяет синтезтфовать минимальную топологию под темы сбора диагностирующей информации при заданной глубине и пол] контроля (под логическим каналом понимается совокупность блоков ЛЧ, за, ствованных при передаче управляющего воздействия от ИБ выходному ор] защиты).

Третья глава посвящена разработке принципов построения и созда технических средств функционального контроля РЗ электротяговой сети в ставе автоматизированной системы управления тяговой подстанщш, в разра ке и внедрешш которой автор принимал непосредственное участие. На произведенного информационного анализа тяговой подстанщш и декомпоз! ее технологического процесса определен функщюнальный состав системы : троля (диагностирования) и управления тяговой подстанцией и СФК реле! защиты. Сформулированы основные требования и разработаны техничен средства, реализующие ФК РЗ в составе централизованной (К "Подстанция1") и децентрализованной иерархической (МПК "Подстанци систем локального уровня автоматизированной системы управления дисташ электроснабжения.

МПК "Подстанщш 1", состоит из микропроцессорного блока сб концентрации и обработки технолопгческой информации, устройств солр: ния с объектом, автоматизированного рабочего места подстанщш (АРМ ТП)

12

ифернйных устройств (соответственно видеотерминала ВТ, печатающего ройства ПУ, запоминающего устройства ВЗУ и МОДЕМа), общих для всех ектов тяговой подстанции. Оба функциональных блока МПК " Под станция 1" ж концентрации и АРМ ТП) реализованы на промыигаенно выпускаемых игческпх средствах Микро-ДАТ, конструктивно расположены в навесном хкаркаеиом шкафу. Установка МПК и сопряжение его с объектам! произво-ся в соответствии с проектом "Установка iиiформациоi и iо-управлятошего ерительного комплекса на тяговой подстанщш", выполненном совместно TIC и Транэлекгропроектом МПС.

Микропроцессорный комплекс "Подстанция 2" включает в свой состав эматизированное рабочее место, реализованное на базе персонального ком->тера, и, вновь разработанные, специализированные информационно-гностические контроллеры (ИДК), объединенные в общеподстанционную юрмационно-диагноспиескуго сеть.

Информациотшо-диагносттеский контроллер функционирует на ложном уровне и решает комплекс системных и прикладных технолопиеских 1ч применительно к одному объекту. ИДК состоит из: утшфицироваяной для i объектов платы микропроцессорного контроллера MC 51; платы цифровой икацгш и функциональной клавиатуры INDIK; блока согласования SUI; блока шия ВР; интерфейсов подключения к сети; энергонезависимых внешней паи и часов (рис. 2). Приведены электрические принципиальные схемы кон-гслера и их описания.

В четвертой главе определены принципы построения программно-ритмического и информационного обеспечешы СФК, включающей в свой гав общее программное обеспечение и программы прикладных технолоппе-< задач.

Общее программное обеспечение выполняет функции: хранения резуль-ж диагностирования; обеспечения межзадачного 1шформащюнного обмена; ш с оперативным персоналом; преобразования данных; поддержки инфор-ионных структур.

Прикладное программное обеспечение функционирует в среде опера-нной системы реального времени, при реализации ФК на базе МПК дстанцпя 1", или под управлением программы "Диспетчер", при реализации на базе МПК "Подстанщш 2", и включает в себя задачи: "Регистрация значе-аварийных параметров" (функционирует в аварийном режиме работы тяго-сети, регистрирует состояния блоков РЗ), "Регистрация срабатываний ре-той защиты и автоматики" (функционирует в нормальном режиме работы той сети) и "Определение правильности функциошфования релейной защи-. С учетом повышенных требовании к надежности и оперативности ре

13

тения поставленных задач при разработке программного обеспечения снег функционального контроля РЗ электротяговой сети принят структурный ход. Приведены блок-схемы алгоритмов прикладных программ и их описаю

В пятой главе приведена методика оценки и результаты исследов; эффективности предлагаемых методов и средств функционального контрол тяговой сети переменного тока.

Исследована зависимость протяженности участка межподстанциоз зоны (£ 1д), факт короткого замыкания на котором позволяет идентифициро отказ в срабатывании защггты, от объема обрабатываемой диагаоспмеског формации и схемы ее сбора (на одной тяговой подстанции (Щ), на двух и ных ТП, на ТП и посту секционирования (ПС), на двух смежных ТП и ПС).

Исследованы зависимости вероятности (Р1п ) того, что за время определяемое допустимым уровнем надежности ИБ, при котором вероягн его безотказной работы в режиме поступления требоваши на срабатыв

принимает значение Р*Т, произойдет, по крайней мере, одна проверка, и лякяцая отказ в срабатыванш измерительного блока защиты и соответствуя го логического канала, от сезонной интенсивности коротких замыканий на I подстанционной зоне (0)1) и от способа сбора диагностической информа

при различных значениях Р*т . Данные зависимости получены для трех Т1 защит элекгротяговой сети переменного тока: двухступенчатой дистанщюн с продольной информационной связью, дополненной токовой отсечкой; д ступенчатой дистанционной, дополненной токовой отсечкой и максимаш токовой защитой; трехступенчатой дистанционной, дополненной токовой сечкой. Во всех трех случаях защита поста секционирования принята двух иенчатой дистанционной, дополненной токовой отсечкой.

Для рассмотренных типов защит Рш > 0,96 при «г =0,8-3 к.з./м« Р"т = 0,99 - 0,95

Приведены результаты испытаний и опытной эксплуатацшт тсхниче и программных средств. Накопленный положительный опыт эксплуат: средств функционального контроля релейной защиты в составе Р) "Подстанция 1" и "Подстанция 2" позволяет сделать заключение о правлльн принципов, теоретических разработок, схемных и алгоритмических реше положенных в основу их создания.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

овные результаты, полученные в настоящей работе, могут быть сформули-шы следующим образом:

1. Разработаны теоретические основы функционального диашостиро-м устройств релейной защиты электротяговой сети переменного тока, нахо-;нхся в эксплуатации, реализованных аппаратно и перспективных, програм-уемых микропроцессорных: созданы соответствующие математические мог; разработана функционально-логическая модель идентификации неверных лвнп релейной защиты. На их основе разработаны принципы контроля пра-лгости функционирования устройств релейной защиты электротяговой сети змеиного тока, ориентированные на централизованные и децентрализован-иерархнческие микропроцессорные системы контроля и управления. Отли-зльной особенностью предлагаемых решений является то, что используемый кцип функциональной диагностики, основанный на лопгческой обработке жества выходных сигналов измерительных блоков РЗ с учетом информации ■сипищх защищаемых rant зон и матемапгческом (программном) моделиро-П1 работы лопгческой части защиты позволяет осуществлять непрерывный матичесюш контроль измерительной части РЗ без непосредственного реше-системой функционального контроля задачи распознавания режима работы >вой сети. Кроме того, наряду с выявлением отказов в функциогагровании программно реализованная система ФК, имеющая непрерывную информа-(гную связь с защитой, осуществляет регистрацию работы отдельных блоков з реальном времени, представление информации оперативному персоналу управляющему устройству, что существенно облегчает ретроспективный сиз аварийной снтуащш и повышает оперативность управления дистанцией проснабження;

2. Разработаны программные средства автоматизации синтеза системы кционального контроля. Алгоритм "Идентификация и классификация изме-гльных блоков защиты" автоматизирует процесс настройки системы контро-а конкретную релейную защиту. Алгоритм "Модель логической части" пошет анализировать функционирование РЗ при различных входных воздейст-с логической части защиты и состояниях ее элементов. Алгоритм ределегаге логических каналов" позволяет сформировать группы ледовательности) логических блоков, задействованных при передаче управ-щего сигнала на отключение от сработавшего ИБ к выходному органу защита основе чего синтезировать минимальную топологию подсистемы сбора тестирующей информации при заданной глубине и полноте контроля.

В соответствии с алгоритмами разработаны программные средства, испох ванные при создании системы функционального контроля релейной зан электротяговой сети переменного тока;

3. Разработаны принципы построения информационного и програм] го обеспечения системы функционального контроля, позволяющие полное охватить контролируемые (диагностируемые) технические средства с м мальнымн затратами вычислительных ресурсов.

4. Разработаны и внедрены технические средства централизован микропроцессорного комплекса "Подстанция 1" и децентрализованного ми процессорного комплекса "Подстанция 2", на базе которых реализовано граммное обеспечение системы функционального контроля. За участие в рг ботках по данной теме автор награжден серебренной медалью ВДНХ С( программные продукты зарегистрированы в Отраслевом (Мгашстерства и сообщения) фонде алгоритмов и программ и в ВНТИЦЕНТРЕ.

5. Разработана методика оценки эффективности и целесообразн применения системы функционального контроля. Получены зависимости фективности предложенного метода и средств контроля от показателей на, ности диагностируемой релейной защиты и сезонной интенсивности коре замыканий на межпод станционной зоне для релейных залип электротяге сети, находящихся в эксплуатации.

6. Эксплуатациогаше испытания и опытная эксплуатация техническ программных средств функционального контроля РЗ электротяговой сети г менного тока подтвердили правильность принципов, теоретических разрабс схемных и алгоритмических решении, положенных в основу их создания.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:

1. Лысенко В.Г. Программный контроль правильности функционирования ус ройств релейной защиты // Межвуз.сб.науч.тр. РГУПС. - 1995. :Автоматизированные системы электроснабжения железных дорог, с. 132-13

2. Жарков Ю.И., Линский А.Г., Лысенко В.Г. Информационное обеспеч> микропроцессорного комплекса для тяговых подсташдай.//Межвузов.темат.< Ростов на Дону, РИИЖТ. 1985, вып. 184.

3. Жарков Ю.И., Линский А.Г., Лысенко В.Г. Структура технических сре микропроцессорного информационно- управляющего комплекса для тяге подстанций.// Межвузов.темат.сб-к, Ростов на дону РИИЖТ, 1984, вып. 178.

4. Жарков Ю.И., Линский А.Г., Лысенко В.Г Микропроцессорный информац

ьуправляющий комплекс для автоматизации тяговых подстанций, юграммируемые устройства релейной защиты и автоматики энергосистем", , 1986.

парков Ю.И., Линский А.Г., Лысенко В.Г. Основные принципы программ- обеспечения микропроцессорного комплекса для тяговых подстанций, жвузов.темат.сб- к, Ростов на Дону, РИИЖТ, 1984, вып. 178.

1рков Ю.И., Линский А.Г., Лысенко В.Г. Подсистема связи с оператором юпроцессорного комплекса "Подстанция". //Межвузов.темат.сб- к, Ростов онуРИИЖТ, 1985. вып. 184.

арков Ю.И., Лысенко В.Г., Штительман Л.Д., Смирнов В.А., Гайбарян Т.К. т эксплуатации МПК "Подстанция" //Тезисы докладов Всесоюзной научно-ической конференции "Микропроцессорные системы и устройства управ-:я ответственными технологическими процессами на транспорте", М., ¡НТО ж.д,тр-та, 1989.

'арков Ю.И., Лысенко В.Г., Стороженко Е.А. Оценка функциональной на-юсти микропроцессорных систем контроля и управления. //Межвуз. сб. . тр. РГУПС. - 1995. Автоматизированные системы электроснабжения же-ых дорог.с. 91-97.

«некий А.Г., Лысенко В.Г., Штительман Л.Д. Технико-экономическая эф-ивность микропроцессорного информацилнно- управляющего комплекса гяговых подстанций. // Межвуз.темат.сб- к Ростов на Дону РИИЖТ, 1983. .171.

Операционная система реального времени микропроцессорного комплекса тяговых подстанций. //Жарков.Ю.И., Линский А.Г., Лысенко В.Г.- М.; ИЦЕНТР, Per. № 50890001195, 1989.

Тинский А.Г., Лысенко В.Г., Лысенко Н.В. Структура и принципы функ-гирования двухпроцессорного комплекса для автоматизации тяговых под-ций // РИИЖТ. Ростов - на - Дону 1988. - Деп. в ЦНИИ ТЭИ МПС 1.88., №411.

Рис. 1 Обобщенный алгоритм функционального контроля РЗ

18

кИДВС 1 кИДВС 2

последовательный порт

таймер 2

Рис. 2 Структура технических средств ИДК