Современная электроника №5/2020

ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ 44 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 5 2020 Предохранительно-исполнительный модуль для реле защиты трансформатора от ГИТ ЭМИ ЯВ В статье приведено описание дополнительных модулей, предназначенных для совместного применения с разработанным ранее электронным реле защиты силового трансформатора от геомагнитно- индуцированных токов (ГИТ), вызванных электромагнитным импульсом высотного ядерного взрыва (ЭМИ ЯВ). Предлагаемый в статье предохранительно-исполнительный модуль (ПИМ) позволяет предотвратить отключение трансформатора вследствие кратковременных воздействий ГИТ или ложных срабатываний электронного реле, вызванных любыми причинами. Рассматривается элементная база ПИМ, обеспечивающая его максимальную надёжность. Владимир Гуревич (vladimir.gurevich@gmail.com) Защита силовых трансформаторов в электрических сетях от повреждений, вызванных геомагнитно-индуциро- ванными токами (ГИТ), протекающи- ми в заземлённых нейтралях силовых трансформаторов под действием ком- понента Е3 электромагнитного импуль- са высотного ядерного взрыва (ЭМИ ЯВ), является важной и актуальной про- блемой [1]. В статье [2] приведено подробное описание электронного реле защи- ты трансформаторов от ГИТ, разра- ботанного автором, и портативного тестера для периодических проверок исправности этого реле. Разработан- ное электронное реле предназначено для автоматического кратковремен- ного отключения силового трансфор- матора при возникновении посто- янного тока в его нейтрали и имеет повышенную надёжность и помехо- устойчивость. В принципе, этот ком- плект позволяет полностью решить техническую проблему защиты сило- вых трансформаторов в электроэнер- гетике. Однако остаётся проблема, не связанная с техникой, существен- но затрудняющая широкое приме- нение этого реле в электрических сетях. Это психологическая пробле- ма персонала электростанций и под- станций, обусловленная опасениями ложного срабатывания реле от какой- либо помехи и отключения силово- го трансформатора, к которому под- ключены несколько высоковольтных линий электропередач. Отключение мощного трансформатора с зазем- лённой нейтралью на подстанции, а тем более блочного трансформато- ра (нейтрали которых обычно всегда заземлены) на электростанции – это чрезвычайное происшествие, требу- ющее расследования и составления соответствующих актов. Такие опасе- ния персонала не беспочвенны. Пред- лагаемое реле должно воздействовать напрямую на высоковольтный выклю- чатель трансформатора, при этом оно является нестандартным оборудова- нием, расположенным на открытом воздухе, вне закрытого помещения подстанции, и соединено напрямую с оборудованием подстанции посред- ством длинного контрольного кабеля, проходящего по территории подстан- ции (станции). На самом деле, разра- ботанное реле [2] хорошо защищено от ложных срабатываний как от внеш- них электромагнитных полей, так и от импульсных помех, поступающих по контрольным кабелям, однако всегда есть место для сомнений, тем более когда речь идёт о нестандартном реле защиты. В связи с обозначенной пробле- мой рекомендуется: во-первых, поэ- тапное введение предлагаемого реле в эксплуатацию, во-вторых, примене- ние специального предохранитель- но-исполнительного модуля (ПИМ), предназначенного для исключения вероятности ложного срабатывания электронного реле защиты, располо- женного в условиях воздействия фак- торов внешней среды и мощных элек- тромагнитных помех. На первом этапе (длительностью до одного года) предлагается включение выходных контактов реле лишь в цепь сигнализации, а не отключение транс- форматора. Для этого рекомендуется использовать простейший дополни- тельный модуль (см. рис. 1), распо- ложенный в шкафу или на панели на подстанции (или на станции). Целью этого этапа является подтверждение высокой помехоустойчивости (отсут- ствие ложных срабатываний в течение всего испытательного срока) и надёж- ности (срабатывание при периодиче- ской симуляции аварийного режима с помощью тестера-симулятора) элек- тронного реле. После успешного завершения перво- го этапа тестирования возможен пере- ход ко второму этапу длительностью в несколько месяцев: введение в эксплу- атацию дополнительного предохрани- тельно-исполнительного модуля (ПИМ) Рис. 1. Простейший дополнительный модуль, предназначенный для включения электронного реле защиты трансформатора на первом этапе ввода в эксплуатацию Реле защиты трансформатора Дополнительный модуль на подстанции K1 K3 K2 LED K F + 250 VDC В цепь сигнализации DB-4701 – S1 S2 Сброс Внутренний источник питания Выходной контакт Датчик