Повышаем надежность РЗА

10 июня 2022 в 11:19

В разделе «Теория» помещена обширная статья, рассказывающая

о работе устройств релейной защиты. Материалом для этой статьи послужили данные, публикуемые АО «СО ЕЭС».

        Основой для сбора таких данных служат правила [1] на основании которых субъекты электроэнергетики учитывают и анализируют работу РЗА.

        В начальной части статьи приведено определение понятия, обозначаемого термином «надежность» в стандарте ГОСТ 27.002-2015 и сказано о том, что существует аппаратная и схемная надежность РЗА.

Автор обращает особое внимание на неправильную работу РЗА, к которой он относит:

- излишнее срабатывания [2];

- ложное срабатывание [3, 4];

        - отказ срабатывания;

        - неправильное срабатывание [4];

        - несрабатывание.

        Отмечу, что в практике РЗА используют и такой термин, как «невыясненные срабатывания» [4].

 К сожалению, автор не приводит классификацию перечисленных им словосочетаний, что приводит к противоречиям. Более того, далее в статье сказано, что «Отказ устройства РЗА может привести к его неправильной работе». Таким образом, в приведенной цитате отказ представлен тождественным неправильной работе (Sic!).

Отказы срабатывания согласно [5] фактически представляют собой НЕСРАБАТЫВАНИЕ реле, поэтому включение отказов срабатывания в группу «неправильные срабатывания» некорректно.

Внутренне непротиворечивая классификация рассматриваемой группы терминов и словосочетаний предложена в работе [4].

В этой классификации оставлены словосочетания « ложное срабатывание » [3] и « излишнее срабатывание » [2], которые не применяют за рубежом, но используют в практике отечественной релейной защиты (на рисунке помещены в красную рамку и отмечены знаком *).

 На основании результатов технического учета автор приводит несколько показателей работы устройств РЗА, в названии которых использовано слово «надежность». Следует сказать, что данные показатели установлены в [1].

Однако, необходимо отметить, что правильность и неправильность срабатывания защиты, наличие излишних и ложных срабатываний, а также процентные соотношения между ними далеко не всегда связаны ни с надежностью любого из изделий РЗА [6, 7], ни со схемной надежностью системы РЗА.

Любой из трёх «показателей надежности» R, D, S , полученный на результатах арифметического учета различных неустановленных  

видов срабатываний или несрабатываний реле защиты не позволяет оценить надежность РЗА в смысле, установленном  стандартом

ГОСТ 27.002-2015.

        Прежде чем перейти к чтению остальной части статьи, приведу цитату из пресс-релиза, представленного на сайте системного оператора:

«Согласно опубликованной на официальном сайте АО «СО ЕЭС» отчетной информации, с 1 января по 31 марта 2022 года в ЕЭС России был зафиксирован 6 851 случай срабатывания устройств РЗА. Число правильных срабатываний составило 6 510 или 95,02 %. Максимальное число случаев неправильной работы устройств РЗА в отчетном периоде было связано с непринятием или несвоевременным принятием мер по продлению срока службы или замене аппаратуры РЗА и ее вспомогательных элементов (21,96 %), дефектами (недостатками) конструкции, изготовления (12,55 %), а также невыполнением объема регламентных работ по техническому обслуживанию в соответствии с нормативно-техническими документами (8,63 %). Основными техническими причинами неправильных срабатываний устройств РЗА стали дефекты или неисправности вторичных цепей РЗА (16,08 %) и электромеханической аппаратуры (14,51 %), а также физический износ оборудования (10,2 %).»

Теперь перейду к анализу диаграмм, опубликованных в статье. Начнем с первой (см. рис. 1 в журнальной статье, иллюстрация ниже).

Можно рассматривать монотонное увеличение «надежности срабатывания» и «общей надежности устройств» как результат своевременного принятия мер по замене аппаратуры РЗА и её вспомогательных элементов, а также своевременного выполнения регламентных работ. В то же время интерпретировать такой же характер роста показателя «надежность несрабатывания» значительно труднее.

        Обратимся к формуле (3), по которой «вычисляют» значение S [8].

Увеличение этой характеристики происходит по двум причинам:

- сумма числа «неправильных излишних срабатываний» nни и числа «неправильных ложных срабатываний» nнл уменьшается;

- число правильных срабатываний nпс увеличивается при неизменной сумме (nни + nнл).

Уменьшении суммы (nни + nнл) можно интерпретировать как результат правильной организации работ по эксплуатации систем и оборудования РЗА.

В то же время число «правильных срабатываний» зависит прежде всего от количества «требований на срабатывание» [9], то есть от реальной обстановки на защищаемом объекте. Всё это позволяет утверждать, что физический смысл показателя «надежность несрабатывания» остаётся нераскрытым.

Другими словами, нам предлагают использовать словосочетание «надежность несрабатывания» в качестве термина для понятия, определение которого отсутствует.

Поэтому естественно возникает вопрос - о каком же «показателе надежности» говорит формула (3)?

Вопросы возникают и при анализе второй диаграммы (см. рис. 2 в журнальной статье, иллюстрация ниже).

Во-первых, отказ РЗА может проявляться разным образом, в том числе и в виде «ложного срабатывания» [3] или «излишнего срабатывания» [3], что бы не скрывалось за этими словосочетаниями.

        Во-вторых, один из графиков (желтая линия на диаграмме) наглядно показывает, что разделить «ложное срабатывание» [3] или «излишнее срабатывание» [3] оказывается невозможным. На мой взгляд, это только подтверждает факт использования этих словосочетаний для обозначения несуществующих понятий.

Как подтверждено в работе [10], зарубежные специалисты по релейной защите обходятся без использования этих словосочетаний (см. также выше рис. 1).

  Далее в тексте статьи автор производит сравнение показателей D и S и пишет следующее, ссылаясь на рис. 2 (цитата приводится ниже).

Цитата ещё раз подтверждает, что подобные показатели не позволяют оценить надежность РЗА в смысле, установленным в ГОСТ 27.002 -205, а поэтому не позволяют оценить ни аппаратную, ни схемную надежность РЗА. 

На мой взгляд использование в названиях показателей R, D и S термина «надежность» представляется мне некорректным .

        Чем интересна эта статья? Прежде всего, наличием фактических сведений об организационных и технических причинах неправильных действий РЗА в ЕЭС.

        Сведений, которые позволяют оценивать соблюдение Правил [1] субъектами энергетики.

        Главный вывод, сделанный автором статьи – отсутствие корректных и полных данных технического учета и анализа функционирования РЗА субъектами энергетики. Однако массовое несоблюдение Правил [1] может быть вызвано их несоответствием современным условиям, необходимостью излишних трудозатрат на выполнение работ и вычисление показателей, физический смысл которых не очень ясен.

        В заключение приведу ещё одну цитату из статьи:

 После прочтения этой цитаты вполне закономерны вопросы:

– почему и зачем надо повышать «надежность несрабатывания» S, определяемую по формуле (3)?

        – как можно замедлить рост «излишних срабатываний» [2] и от чего этот рост зависит ?

        Число подобных вопросов после прочтения этой статьи ничуть не уменьшилось.

Литература

1 Правила технического учета и анализа функционирования релейной защиты и автоматики // Утверждены

приказом Минэнерго России от 08.02.2019 г. N 80

2 Излишнее срабатывание // [Электронный ресурс], режим доступа: http://maximarsenev.narod.ru/2017/izli2.htm

3 Ложное срабатывание // [Электронный ресурс «Лексикон релейщика»], режим доступа: http://maximarsenev.narod.ru/2017/lozhnoe.htm

4 По поводу двух новых словарных статей в «Лексиконе релейщика»// [Персональный сайт Захарова О.Г.], режим доступа: http://www.olgezaharov.narod.ru/2017/fevral/srab1.htm

5 РД 34.35.516-89. Инструкция по учету и оценке работы релейной защиты и автоматики электрической части энергосистем.

6 Захаров О.Г. Надежность цифровых устройств релейной защиты. Показатели. Требования. Оценки. М.: Инфра-инженерия,2014, 218 с.

7 О.Г. Захаров. Аппаратная надежность устройств релейной защиты. М.: НТФ «Энергопресс»; 2016. [Библиотечка электротехника, приложение к журналу «Энергетик»; Вып. 7(211)].

8 Формулы надежности // [Электронный ресурс «Energoboard.ru»], режим доступа: http://www.energoboard.ru/articles/3044-formuli-nadegnosti.html

9 Захаров О.Г. Показатель надежности — требование на срабатывание // Вести в электроэнергетике,№6, 2013, С. 41

10 Шалин А.И. Надежность и диагностика релейной защиты энергосистем. Новосибирск, Изд. НГТУ, 2003.

11 Оцениваем надежность ЦРЗА?// [Персональный сайт Захарова О.Г.],режим доступа: http://www.olgezaharov.narod.ru/2017/january/Rezenzia.htm