М. Янин, И. Гиниятуллин (АО «Профотек», НПП «Марс-Энерго»). Особенности внедрения и эксплуатации цифровых измерительных трансформаторов.

1. Особенности внедрения и
эксплуатации ЦПС.
Проблемы и пути решения.
Директор по разработкам,
Начальник испытательного центра
АО «Профотек»
Янин М.А.

2. Основная проблема ЦПС:
честность в терминологии
Цифровая подстанция – это подстанция (или структурно-независимая её
часть), удовлетворяющая всем перечисленным требованиям:
1.ВСЕ измерительные системы (включая датчики ТС) которой выполняют
законченную функцию измерения и выдают информацию в ЦИФРОВОМ
виде, доступном для обработки и использования всем исполнительным
устройствам и системам
2.ВСЕ исполнительные устройства принимают управляющий сигнал в
ЦИФРОВОМ виде.
3.ВСЕ измерительные, вычислительные и исполнительные устройства для
своих настроек и спецификаций оперируют значениями ПЕРВИЧНОЙ СЕТИ
без дополнительной обработки.

3. Что является измерительным элементом ЦПС
Измерительный элемент ЦПС – совокупность устройств, обеспечивающих
конечную функцию измерения значения (или телесостояния) реальной
физической величины вплоть до момента выдачи ее в цифровом виде в
принятом унифицированном протоколе обмена.

4. Измерительный элемент ЦПС:
проблемы вызванные искажением терминологии
1. Некорректность сравнения экономических факторов использования по-
настоящему цифровых трансформаторов тока и напряжения. При оценке
обычно скромно «забывают»:
- Стоимость покупки, МНР, ПНР, эксплуатации обычныхТТ,ТН
- Стоимость покупки, МНР, ПНР, эксплуатации вторичных цепей
- Стоимость покупки, МНР, ПНР, эксплуатации непосредственно MU
2. Некорректность оценки технических характеристик комбинированного
канала:
- Надежность, потребляемая мощность, точность, линейность, насыщение, последствия
разрушения и т.д.

5. Измерительный элемент ЦПС:
проблемы вызванные искажением терминологии
3. Вынужденная реализация Заказчиками заведомо убогих проектов
«ЦПС» с извращенной логикой под предлогом «невозможности пройти
экспертизу проекта»
- Существует ряд реализуемых проектов ЦПС, в которых используется аналоговые
выходы цифровых ТТ и ТН. Т.е. фактически – в уже измеренную и оцифрованную
информацию вносится дополнительная погрешность и искажения, чтобы преобразовать ее в
аналог, передать по вторичным цепям в соседнее устройство и там снова оцифровать и
использовать.

6. Вторая проблема ЦПС:
«Прокрустово ложе» характеристик
Практически все по-настоящему цифровые трансформаторы имеют
технические характеристики, во много раз превышающие возможности
традиционных трансформаторов, под которые писались стандарты, нормы и
правила.
Примеры:
-Коэффициент расширенного первичного тока ТТ: в традиционных
трансформаторах он равен 1.2, в хороших 1.4, в лучших 2.0. В ТТЭО он может
достигать 8 и более раз. Как считать кратность для защиты с токами к.з.
32кА при минимальном номинале 100А????
-ТТЭО с гибким чувствительным элементом: вообще нет понятия
номинального тока, вместо него есть диапазон измеряемых токов на 1 виток
оптического волокна. Взятый из ЗИП трансформатор будет иметь такой
номинал, как его смонтируют.

7. Третья проблема ЦПС:
терминология в наследстве разработчиков
Из определения ЦПС:
ВСЕ измерительные, вычислительные и исполнительные устройства для своих
настроек и спецификаций оперируют значениями ПЕРВИЧНОЙ СЕТИ без
дополнительной обработки.
Практически все разработчики цифровых РЗА пошли по пути переноса старого кода в
новый, для терминалов ЦПС. Спрашивается, почему на терминалах отображается
ток и задаются уставки в пятиамперной и 57.7-вольтовой шкале вторичных цепей,
которых на этой ЦПС физически НЕТ.
Терминалы принимают измерения принимают значения в вольтах и амперах
первичной сети. У цифровых ТТ и ТН расширенные диапазоны первичных величин, они
оперируют предельными токами и напряжениями, но НЕ кратностями. Хватит
путать проектировщиков, наладчиков и эксплуатацию.
Никому ведь не приходит в голову говорить, что ток в линии равен 2А/мм2
, при
сечении 240мм2
? А вот для терминалов ЦПС – это да, можно и главное – удобно…

8. Четвертая проблема ЦПС:
неполный охват элементов электросетевого
оборудования устройствами, работающими по цифровым
протоколам
Пока не будет реализованы во всех элементах функции работы с
цифровыми потоками данных ЦПС так и останется «подстанцией с
элементами цифровой инфраструктуры».

9. Пятая проблема ЦПС:
недокументированная эксплуатация
На сегодня документов, описывающих проектирование, эксплуатацию,
опробование элементов ЦПС просто нет.
Фактически, живем по старым документам, которые каждый вынужден
трактовать в силу понятий, полученных в результате семинаров или
консультаций.

10. Шестая проблема ЦПС:
сети передачи данных с произвольным бюджетом
1. Структура до сих пор обсуждается, плавает и зависит от Закачика, что
негативно сказывается на производителе – нестабильность технических
требований не позволяет сосредоточиться на оптимизации, т.к. приходится на
ходу перекраивать конструктив.
2. В мутной воде удобно ловить рыбку. Пока не будет законодательно жестко
зафиксированы требования по закрытости технологических сетей ЦПС и их
гарантированная развязка от внешнего мира буферными системами, режущими
не порты доступа, а перекладывающие данные, мы так и будем обсуждать
антивирусы, контроль трафика и т.д. Хитрые и еще не придуманные поводы
отнятия произвольного количества денег у производителей на кибер-
тестирование будут висеть дамокловым мечем над шеей производителей
оборудования для ЦПС.

11. Путь к светлому будущему
Для того, чтобы нацпроект ЦПС не превратился в клуб общения по интересам
любителей поиграть в виртуализацию необходимо:
•Принять полную, честную, и однозначно трактуемую (с наглядными примерами и
иллюстрациями) терминологию в части ЦПС.
•Принять правила измерений, нормирования и использования величин параметров первичной
сети. Включая сюда критерии выбора трансформаторов, расчет уставок и отображение данных,
а так же указываемые производителем характеристики.
•Разработать хотя бы базовую эксплуатационную документацию и нормы, чтобы опытная
эксплуатация была по-настоящему эксплуатацией, а не тестированием совместимости и
поведения в разных режимах.
•Разработать учебные курсы и начать преподавать основы ЦПС (включая эксплуатацию) в
институтах как факультативный курс.Через некоторое время опытная эксплуатация закончится,
придется думать о полномасшабном внедрении, нужен адекватный персонал.
•Прекратить играть в непрерывно дополняющиеся прайс-листы кибербезопасности.
Производитель должен адекватно представлять себе затраты на
разработку и вывод на рынок продукции, иначе она так и останется побочным изделием,
чтобы остаться в тренде моды.