Устройства проверки релейной защиты и автоматики (РЗА)

Современные силовые и слаботочные линии, смонтированные на жилом, общественном или производственном объекте, оснащаются системами релейной защиты, автоматизации и диспетчеризации для возможности удалённого контроля их работоспособности. Оборудование относится к высокотехнологичным установкам и может дать сбой, что нередко вызывает непредсказуемые последствия. Чтобы избежать чрезвычайных ситуаций, регламенты предписывают проведение периодической проверки релейной защиты и автоматики.

Назначение и область применения

Устройства релейной защиты, автоматики и телемеханики относятся к системам автоматизации электроустановочных изделий. Оборудование устанавливается для достижения следующих целей:

• Защита электрических приборов от короткого замыкания, возникающего при перекосе фаз, обрыве заземления или по другим причинам.
• Стабилизация, повышение качества поставляемой электроэнергии – исключение скачков напряжения и других проблем.
• Установка АВР, обеспечивающего автоматический переход на резервную кабельную линию при возникновении аварийной ситуации.
• Работа АЧР – автоматической частотной разгрузки с целью предотвращения резонанса колебаний.
• Телемеханика – основное оборудование, обеспечивающее связь между оборудованием для релейной защиты и автоматики. Данные приборы также передают сигналы на диспетчерский пункт по кодированным каналам радиосвязи.
• Релейная защита обеспечивает своевременное размыкание цепи при возникновении неполадок, сбоев, что предотвращает выход энергопотребителей из строя.

Таким образом, комплекс систем автоматики обеспечивает бесперебойную работу энергосистем, силовой кабельной сети без участия человека, передаёт сведения об ошибках и предотвращает выход силового оборудования из строя.

Характеристика измеряемой величины, нормативные значения измеряемой величины

При проверке РЗА (устройств релейной защиты и автоматики) замерам и сопоставлению с нормативными показателями, пригодными для бесперебойной эксплуатации, подвергаются следующие нормируемые показатели:

• Соответствие монтажных схем ранее выданным проектным решениям для данного объекта.
• Визуальный контроль крепежа кабелей, оборудования автоматики, шкафов, в которых оно смонтировано.
• Инспекция качества спайки, клеммных соединений, болтовых затяжек и других элементов крепления. Проверка общего качества монтажа при приёмке объекта в эксплуатацию. Определение степени физического износа в ходе периодического обследования.
• Проверка целостности изоляции кабельной продукции, наличия дефектов, следов механических повреждений на корпусах приборов.
• Применение метода прозвонки кабельных элементов для проверки проводимости сигнала.
• Замер сопротивления ПВХ обмотки силовых, слаботочных проводов. Показатели проверяются с применением мегаомметра.
• Проверка соответствия эксплуатационных параметров каждого прибора, режима его работы.
• Контроль неизменности эксплуатационных параметров систем при подаче напряжения.
• Испытание элементов автоматики путём искусственного моделирования аварийной ситуации.
• Проверка работоспособности световых и звуковых индикаторов.
• Контроль работоспособности радиоузлов, обеспечивающих передачу сигнала на расстояние.

В ходе регламентной периодической инспекции все выявленные нарушения фиксируются в протоколах, которые ложатся в основу заключения с выводами, рекомендациями по результатам проведения обследования.

Условия измерений

Испытание устройств релейной защиты, в соответствии с требованиями нормативной документации, проводится при соблюдении определённых условий:

• Все лабораторные тесты с использованием метрологического оборудования проводятся в закрытом помещении, либо под крышей, что исключает доступ атмосферных осадков, которые могут повлиять на результаты измерений.
• Температура воздуха в месте проведения испытаний должна быть не ниже – 10 оС, а также не выше +40 оС, чтобы исключить изменение физико-механических свойств инспектируемого оборудования.
• Влажностный режим в лаборатории не должен превышать предельную концентрацию водяных паров 98%, чтобы исключить образование токопроводящей среды.
• Давление атмосферного воздуха должно быть строго в пределах от 600 до 800 мм рт. ст., что не влияет на эксплуатационные параметры оборудования.

Все указанные параметры окружающей среды также указываются в заключении при проведении испытаний.

Виды проверок, их периодичность и объем

Периодичность проверок релейной защиты высоковольтных ячеек назначается, исходя из требований нормативной документации, которые могут быть ужесточены внутренними регламентами производственного предприятия. Инспекция проводится со следующей периодичностью:

• По завершении монтажных работ, в ходе выполнения пуско-наладки оборудования.
• После проведния реконструкции или капитального ремонта.
• При любом вмешательстве в кабельную сеть.
• После ликвидации последствий обстоятельств непреодолимой силы.
• При наращивании номинальной мощности или включении в силовую сеть дополнительного энергопотребляющего оборудования.
• В профилактических целях – 1 раз в 12 месяцев для установок с напряжением до 1 кВ и 1 раз в 36 месяцев для устройств с номинальным напряжением свыше 1 кВ.

Инспекция включает в себя следующие виды проверок систем автоматики, телеметрии и релейной защиты:

• Поверхностный осмотр оборудования, кабельной сети.
• Анализ проектных данных, проверка соответствия монтажных смен решениям, заложенным в рабочем проекте.
• Инструментальный контроль сопротивления изоляции и других параметров с использованием профессионального метрологического оборудования.
• Контроль совместимости, а также нормальной комбинированной работы всех систем, установленных в инженерной сети.
• Общая инспекция работоспособности каждого прибора путём моделирования аварийной ситуации.
• Проверка качества радиосигнала, обеспечивающего диспетчеризацию электроустановочных изделий.
• Контроль работоспособности, соблюдения эксплуатационных требований установок под рабочим напряжением.

Инспекция проводится специализированными электролабораториями, представляющими собой автономные независимые юрлица, располагающими необходимым оборудованием и штатом аттестованных экспертов.

Вывод защиты из работы

Для диагностики релейной защиты и автоматики требуется соблюдение требований техники безопасности для предотвращения несчастного случая. В таких ситуациях инспекция проводится после вывода элементов защиты из работы. Процедура проводится квалифицированными экспертами, имеющими соответствующие удостоверения, с соблюдением следующего алгоритма:

• Подготовка, а также тестирование испытательного стенда.
• Отключение электропитания в цепи, где установлена релейная защита.
• Ограждение панелей, в которые вмонтированы защитные устройства, специальными шторами.
• Выделение рабочей зоны для лаборанта.
• Подсоединение токопроводящих зажимов для проведения испытания.
• Изоляция всех оголённых участков кабельных жил и мест соединений.

Дальнейшие испытания проводятся с применением предохранителей, автоматов УЗО и других элементов защиты, установленных в косвенную сеть.

Внутренний осмотр и проверка механической части релейной аппаратуры

При внутреннем осмотре устройств релейной защиты и автоматики, соблюдаются следующие требования и нюансы:

• Проводится контроль всех болтовых соединений и мест спайки контактов для обеспечения неразрывности цепи.
• Обеспечивается инспекция зазоров, а также допустимых люфтов при эксплуатации оборудования.
• Инспекция изоляции всех токопроводящих элементов каждой системы.
• Инспекция сопротивления изоляции кабельной продукции. Согласно требованиям нормативной документации, данный показатель не должен превышать 1 МОм.

При проведении инспекции, следует учесть требования по отсутствии избыточной влажности – все контакты и места сопряжений элементов цепи должны быть сухими и не иметь следов окисления.