GE Multilin UR және URPlus қорғау релелерінің негізгі артықшылықтары қандай?

GE Multilin UR & URPlus: Торды қорғау және автоматтандыруды дамыту

Өнеркәсіптік автоматтандыру саласы сенімді және ақылды қорғау жүйелерін талап етеді. GE Multilin UR және URPlus релелік отбасы маңызды қуат инфрақұрылымын қорғауда үлкен қадам болып табылады. Бұл құрылғылар қорғау, басқару және бақылауды біртұтас, берік платформаға біріктіреді. Нәтижесінде олар қазіргі тор мәселелерімен бетпе-бет келген коммуналдық және өнеркәсіптік нысандарға жоғары деңгейдегі жағдайлық хабардарлықты қамтамасыз етеді.

Қазіргі операциялар үшін негізгі платформа артықшылықтары

Бұл отбасы біріккен аппараттық архитектураны ұсынады, ол техникалық қызмет көрсетуді жеңілдетіп, қосалқы бөлшектер қорын азайтады. Сонымен қатар, оның модульдік, қосып-қосуға болатын дизайны жөндеу кезінде тоқтап қалу уақытын алаңдағы есептер бойынша 50%-ға дейін қысқартады. Платформаның дәлелденген бейімделгіштігі ескі қорғау және басқару схемаларын жаңартуға өте қолайлы. Сондықтан ұйымдар жүйенің сенімділігін толық қайта құрусыз арттыра алады, бұрынғы инвестицияларды қорғайды.

Жергілікті бақылау және басқару мүмкіндіктерін жетілдіру

Үлкен, интуитивті адам-машина интерфейсі (HMI) панельдері айқын жергілікті бақылау мен басқаруды қамтамасыз етеді. Бұл интерфейстер орталық қосалқы станция HMI-ларының сенімді резерві ретінде де қызмет етеді. Нәтижесінде операторлар жүйе күйін барлық жағдайларда бақылауда ұстап, үздіксіз жұмыс сенімділігін қамтамасыз етіп, ақауларға жауап беру уақытын 30-40% қысқартады.

Дәл синхрондау және өлшеу мүмкіндіктері

Серия IEEE C37.118 стандартына сәйкес кірістірілген Фаза Өлшеу Блоктарын қамтиды. Бұл қорғаныс құрылғысынан тікелей синхрофазор ағынын жіберуге мүмкіндік береді. Сонымен қатар, кірістірілген IEEE 1588 протоколы арнайы уақытты белгілеу сымдарын қажет етпейді. Бұл интеграция архитектураны жеңілдетіп, тор аналитикасы үшін деректердің дәлдігін арттырады, микросекундтан төмен синхрондау дәлдігіне қол жеткізеді.

Болашаққа дайын байланыс және өзара әрекеттестік

IEC 61850 Edition 2 сертификатының жетілдірілген деңгейімен бұл құрылғылар жүйенің үздіксіз интеграциясын қамтамасыз етеді. Олар кең аумақтық қорғау схемалары үшін бағытталатын GOOSE хабарламаларын қолдайды. Сонымен қатар, Параллельді Қайталанушылық Протоколы (PRP) қолдауы нөлдік ауысу уақытын қамтамасыз етіп, желінің қолжетімділігін барынша арттырады. Бұл мүмкіндіктер жалпы алғанда өмірлік цикл шығындарын шамамен 15-20% азайтып, байланыс желілерін оңтайландырады.

Энергетикалық экожүйеде кең қолдану

Қолданбалар генерация, беру, тарату және ірі өнеркәсіптік жүйелерді қамтиды. Негізгі қолдану салаларына қосалқы станцияны автоматтандыру, сандық ақау жазбасы және алдын ала техникалық қызмет көрсету кіреді. URPlus нұсқасы нақты жүйе бойынша кешенді бақылау және басқару шешімдерін қамтамасыз етеді. Оның диагностикасы активтердің денсаулығын жақсарту және жабдықтың қызмет ету мерзімін ұзарту үшін деректерге негізделген шешімдер қабылдауға қолдау көрсетеді.

Сала көзқарасы: Біріккен платформаларға көшу

Өнеркәсіптік автоматтандырудағы үрдіс айқын түрде UR отбасының біріккен платформаларына қарай жылжуда. Біз қорғаныс, басқару және өлшеу үшін жеке құрылғыларды көпфункционалды блоктар алмастыратын саладағы консолидацияны байқаймыз. Бұл өзгеріс экономикалық қысымдар мен бай аналитикалық деректерге деген қажеттілікпен қозғалуда. Операциялық тұрғыдан алғанда, өзара әрекеттестік пен стандарттарға сәйкестік енді таңдау емес, негізгі талап болып табылады. Бұл релелер сол қажеттілікті тікелей шешеді, желіні жаңартуға масштабталатын жол ұсынады. Олардың дизайны шынайы төзімділік мықты қорғаныс пен ақылды, қолжетімді деректерден тұратынын мойындайды. Мұнда қорғаныс релелеріне тікелей енгізілген PMU функциясының интеграциясы ерекше назар аударады — бұл қорғаныс құрылғысын желі көрінісін сезетін сенсорға айналдырады.

Толығырақ қолдану жағдайы: Орта кернеулі өнеркәсіптік зауытты жаңарту

13,8 кВ тарату жүйесі бар химиялық өңдеу зауыты 20 жылдық электромеханикалық релелерін жаңартуды көздеді. Зауыт жыл сайын 2-3 түсініксіз үзілістерге ұшырап, әрбірінде шамамен $150,000 өндіріс шығындарын тартты. Олар 12 маңызды мотор қоректендіру желісі мен 2 негізгі кіріс желісіне 8 Multilin UR құрылғысын орнатты.

Іске асыру: UR релелері дифференциалды мотор қорғанысы, шамадан тыс жүктелуге қарсы қорғаныс және дәл қуат өлшеу үшін бапталды. Құрылымдық IEC 61850-9-2 процесс автобусы арқылы олар біріктіру блоктарына қосылып, мыс сымдарын 60%-ға азайтты.

Нәтижелер: Бірінші жылы жүйе ерте термиялық шамадан тыс жүктелу ескертулері арқылы екі ықтимал мотор ақауын болдырмады. 1 мс рұқсатымен Оқиғалар тізбегін (SOE) жазу бұрын каскадты үзілімдерге себеп болған кернеу төмендеуінің көзін анықтады. Өндіріс қазір 18 ай бойы түсініксіз қорғаныс үзілуі болмастан жұмыс істеді. Тренд журналдарынан алынған алдын ала техникалық қызмет көрсету деректері трансформаторды техникалық қызмет көрсету уақытын қайта жоспарлауға мүмкіндік берді, бұл жоспарланған $80,000 тоқтатуды болдырмады.

Қол жеткізілген негізгі көрсеткіштер:
• Қорғаныс үзілу оқиғалары жылына 2,5-тен 0-ге дейін азайды
• Орнату уақытының орташа ұзақтығы (MTTR) модульдік дизайн арқасында 50%-ға қысқарды
• Энергия есеп беру дәлдігі 99,5%-ға жақсарды, жылына $25,000 үнемдеу мүмкіндіктері анықталды
• Әрбір қорғаныс желісін іске қосу уақыты 8 сағаттан 3 сағатқа дейін қысқарды

Шешімдер сценарийі: Қызмет көрсету қосалқы станциясын автоматтандыруды жаңарту

Аймақтық коммуналдық қызмет 69/12кВ қосалқы станциясын жаңартуды қажет етті, ол таралған жаңартылатын энергияны қолдауы тиіс болды. Жоба желінің кең көрінісін, ақау орнын анықтауды және қолданыстағы SCADA жүйесімен үздіксіз интеграцияны талап етті.

Шешім: Олар Multilin URPlus негізіндегі схеманы енгізді:
• Негізгі трансформатор қорғанысы үшін 3 URPlus релесі (87T, 51, 51N)
• PMU функциялы қоректегіш қорғау үшін 12 UR құрылғысы
• Қосалқы станциялар арасындағы байланыс үшін бағытталатын GOOSE
• Нөлдік сәтсіздікке арналған PRP желісі

Нәтиже: Жүйе қазір басқару орталығына нақты уақыттағы синхрофазор деректерін ұсынады, жаңартылатын энергияны интеграциялау мүмкіндігін 15% арттырды. Дәл ақау орнын анықтау функциясы әр оқиға бойынша тоқтап қалу уақытын орташа есеппен 47 минутқа қысқартты. Коммуналдық қызмет бес жыл ішінде техникалық қызмет көрсетуді азайту және активтерді тиімді пайдалану арқасында операциялық шығындарды 22% қысқартуды болжайды.

Практикалық енгізу ұсыныстары

Өндірістік тәжірибеге сүйене отырып, IEC 61850-9-2 процесс автобусы архитектураларын енгізу кезінде, әсіресе, желі дизайнын мұқият қарап шығуды ұсынамыз. Параметрлер мен интеграцияны тексеру үшін маңызды емес қоректегіште пилоттық жобадан бастаңыз. Сонымен қатар, бірнеше құрылғы арасында үйлесімділікті қамтамасыз ету үшін SCL файлдарын импорттау/экспорттау мүмкіндігін пайдаланыңыз. Мәліметтерді талдау әлеуеті жиі толық пайдаланылмайды — өлшеу және үрдістер деректерін жинаумен шектелмей, жағдайға негізделген техникалық қызмет көрсету бағдарламалары үшін ресурстарды бөлу қажет.

Жиі қойылатын сұрақтар (ЖҚС)

Q: UR және URPlus модельдерінің негізгі айырмашылығы неде?
A: URPlus стандартты UR платформасына негізделген, күрделі, кең аумақты мониторинг және жетілдірілген автоматтандыру схемалары үшін өңдеуді жақсартады. Ол жүйелік синхрофазорлық қолданбаларға, жетілдірілген ақау орнын анықтау алгоритмдеріне және бірнеше құрылғыларда ажыратқыштың істен шығуын қамтитын күрделі қорғау схемаларын қолдауға арнайы мүмкіндіктер қосады.

Q: Модульдік дизайн операциялық шығындарды қалай азайтады?
A: Жалпы аппараттық құралдар мен плагин модульдері ерекше қосалқы бөлшектер санын азайтады — әдетте қорды 40-60% қысқартады. Бұл қорды басқаруды жеңілдетеді және техникалық қызмет көрсету кезінде модульдерді жылдам әрі оңай ауыстыруға мүмкіндік береді, модульді ауыстыру уақыты толық құрылғыны ауыстыруға қарағанда 15 минуттан аз болады.

Q: Бұл отбасы мұра коммуникациялық протоколдарын қолдай ма?
A: IEC 61850 сияқты заманауи стандарттарды қолдай отырып, платформаның танымал икемділігі оны қолданыстағы мұра схемалары бар орталарға қолжетімді коммуникациялық модульдер арқылы бейімдеуге және біріктіруге мүмкіндік береді. Ол ауысу кезеңдерінде заманауи протоколдармен қатар Modbus, DNP3 және IEC 60870-5-103/104 протоколдарын қолдай алады.

Q: IEEE 1588 уақыт синхрондауы қандай артықшылық береді?
A: Бұл бүкіл қосалқы станция бойынша дәл, желіге негізделген сағат синхрондауын қамтамасыз етеді, арнайы сымсыз 1 микросекундтан да жоғары дәлдікке жетеді. Бұл IRIG-B кабелін (әдетте құрылғыға $200-$500) қолдану шығындарын жояды және жүйе архитектурасын жеңілдетеді, оқиғаларды талдау үшін уақыт таңбасының дәлдігін арттырады.

Q: Бұл релелер алдын ала техникалық қызмет көрсету үшін қолданылуы мүмкін бе?
A: Әрине. Жоғары дәлдіктегі өлшеу (қуат өлшеулерінде 0.2%) және толық деректерді жазу мүмкіндіктері алдын ала техникалық қызмет көрсету үшін қажетті тренд талдауын қамтамасыз етеді. Құрылымдар әдетте моторлар үшін термиялық тренд деректерін, ажыратқыштың жұмыс уақыты мен оқшаулау кедергісінің трендін пайдалана отырып, ақауларды 3-6 ай бұрын болжайды, жоспарланбаған тоқтауларды 70%-ға дейін азайтады.

Q: Қандай киберқауіпсіздік мүмкіндіктері бар?
A: Платформа бірнеше киберқауіпсіздік қабаттарын қамтиды: рөлге негізделген қолжетімділік бақылауы, құпиясөз саясаты, аудит журналдары, GOOSE және MMS үшін IEC 62351 стандартына сәйкес шифрлау, қауіпсіз басқару порттары және желіні бөлуге қолдау. Жиі жаңартылатын микробағдарламалар өнеркәсіптің үздік тәжірибесіне сәйкес пайда болатын қауіптерді жояды.

Q: R-GOOSE функциясы қалай шығындарды үнемдеуге мүмкіндік береді?
A: Бағытталатын GOOSE қорғаныс хабарламаларының жергілікті қосалқы станция LAN желісінен тыс WAN желілері арқылы өтуіне мүмкіндік береді. Бұл қымбат арнайы байланыс арналарысыз Кең Ауқымды Қорғау және Басқару (WAPC) схемаларын іске асыруға мүмкіндік береді. Бір коммуналдық қызмет өздерінің бар талшықты желісін R-GOOSE пайдалану арқылы 5 қосалқы станциядан тұратын пилоттық жобада байланыс инфрақұрылымына шамамен $300,000 үнемдегенін хабарлады.

Төменде танымал заттар туралы көбірек ақпарат алу үшін Nex-Auto Technology.