ЭМС Релейной защиты и автоматики и систем технологического управления в ЭЭ.

Силовое электрооборудование электростанций, подстанций и электрических сетей должно быть защищено от коротких замыканий и нарушений нормальных ре­жимов устройствами релейной защиты и оснащено устройствами электроавтоматики, в том числе, устройствами противоаварийной автоматики и устройства­ми автоматического регулирования.

Точность и быстрота работы устройств РЗА оборудования не должна ухудшаться при воздействии ЭМ процессов. Примеры по­добных ухудшений в работе:

• Отказы функционирования систем РЗА приводят к поврежде­нию силового оборудования;

• Задержки в работе устройств РЗА приводит к перегрузке обо­рудования и его повреждению;

• Ложные срабатывания устройств РЗА, вызывающие отключе­ние оборудования и как следствие, возможные последствия нару­шения устойчивости в электроэнергетической системе.

Любое отключение в штатном функционировании устройств РЗА недопустимо. Следовательно, для систем РЗА должно выпол­няться требование невосприимчивости к ЭМ явлениям.

Для выполнения требований ЭМС электронных систем АСТУ установленных на электростанциях или высоковольтных ПС, дол­жны быть предприняты меры для снижения ЭМ помех.

При этом в общем случае, помехи могут быть ослаблены при соблюдении следующих правил:

1.Воздействие непосредственно на источник помехи с целью подавить или, по крайней мере, уменьшить величину помехи;

2.Ослабление механизма связи между источником помехи и приемником и оценка возмущений, воздействующих на электрон­ные системы;

3.Проектирование оборудования и систем с учетом требований невосприимчивости по отношению к реальной ЭМО.

Заземление. Существует две основные причины для выполнения заземле­ния цепей:

1.Требования электробезопасности;

2.Обеспечение единой точки отсчета для сигнальных напряжений.

Заземления сигнальных цепей подразделяются на два класса: заземление в одной точке (последовательные или параллельные соединения) и многократное заземление. Ранее предпочтение отдавалось способу заземления, при котором элементы оборудования должны были выполняться изолиро­ванными от других элементов и заземляться в единственной точке при помощи отдельного провода. Так как современное оборудование обладает повышенной чув­ствительностью к ВЧ помехам, последние достижения в области создания заземления предполагают выполнение его в нескольких точках для обеспечения эффективности его действия, в частно­сти, при воздействии ВЧ возмущений.

Электрическая сеть заземления представляет собой объединение блоков или модулей агрегата, оборудования или подсистемы при помощи проводников с низким электрическим сопротивлением. Цель создания такой сети — это обеспечение однородности по отношению к токам радиочастотного диапазона. Эта мера позво­ляет снизить напряжения, которые могли бы быть наведены меж­ду металлическими частями.

Защита от помех на портах ввода-вывода. Помехи, наводимые на портах ввода/вывода оборудования или систем могут быть уменьшены при помощи реализации соответству­ющих интерфейсов ввода/вывода, при этом надлежащим образом должно быть выполнено заземление. В рассматриваемой ситуации при проектировании могут использоваться следующие критерии: методы балансировки; применение разделительных трансформаторов, применение оптопар.

Фильтры. Защита от кондуктивных помех основана на использовании фильтров или других устройств заграждения. При помощи фильт­ров можно осуществлять ослабление помех общего вида и диффе­ренциального типа, как в сигнальных, так и в силовых цепях.

Целью фильтра является создание высокого сопротивления (для обеспечения значительного затухания помех).

Работа устройств защиты от перенапряжений основана на сохранении высокого сопротивления по отношению к земле до появления кратковре­менных перенапряжений, когда их сопротивление изменяется практически до нулевого и отводит подходящую энергию.

Ниже приведены три основных типа защитных устройств:

• Заградительные диоды для переходных процессов (обладают высокой скоростью перехода из одного состояния в другое; при­годны для защиты цепей напряжением до 400 В). Для высоких на­пряжений используются лавинные диоды (стабилитроны). Имеют удовлетворительные характеристики, кроме малых импульсов тока. Кроме того, их емкости довольно велики (500—2000 пФ).

• Варисторы (обладают меньшей скоростью переключений по сравнению с лавинными диодами, пригодны для защиты цепей напряжением до 2 кВ). Постоянное воздействие максимально допустимых па­раметров ухудшает характеристики, сокращает срок службы. Ва­ристоры, подобно диодам, обладают большими емкостями (100— 4000 пФ в зависимости от параметров).

• Газовые разрядники или искровые промежутки (обладают очень низкой скоростью срабатывания, наибольшим номиналь­ным напряжением до 10 кВ). При появлении им­пульса напряжения на разряднике (большего, чем напряжение срабатывания) происходит пробой газа. К сожалению, для начала этого процесса может потребоваться некоторое время. Следствием этого является срез импульсов с большой крутизной фронта при более высоких значениях напряжений, чем импульсов с более по­логими фронтами. Обладают малыми емкостями (1—3 пФ).

Для создания качественной системы защиты иногда полезно объединять различные элементы, так как различные защитные ус­тройства обладают различными характеристиками в различных диапазонах.

Экраны. Защита от полевых помех основывается на применении разно­го рода экранов. Методики их применения, детально рассмотрен­ные в предыдущих главах, применимы также и для эффективной защиты блоков электронного оборудования и систем АСТУ.