Vantaggi e svantaggi della protezione a microprocessore delle apparecchiature elettriche

I quadri di controllo delle moderne sottostazioni di distribuzione elettrica, così come gli oggetti ricostruiti, sono sempre più dotati di dispositivi di protezione basati su microprocessore... I risultati moderni nel campo delle tecnologie dei microprocessori consentono di creare dispositivi a tutti gli effetti che non sono in alcun modo inferiori e inoltre, per molti aspetti superano i loro antenati: dispositivi di protezione costruiti su relè elettromeccanici.

I moderni dispositivi per la protezione dei relè basati su microprocessori e automazione delle apparecchiature sono caratterizzati da numerosi vantaggi. Ma, come ogni dispositivo, anche la protezione del microprocessore ha i suoi svantaggi. In questo articolo presenteremo i loro principali vantaggi e svantaggi e concluderemo l'importanza della scelta dei dispositivi a microprocessore per la protezione delle apparecchiature elettriche.

Partiamo dai vantaggi.Il vantaggio principale dei terminali di protezione delle apparecchiature basati su microprocessore è la loro flessibilità. Oltre alle funzioni principali, vale a dire l'applicazione della protezione delle apparecchiature e il funzionamento dei dispositivi automatici, i terminali a microprocessore misurano le grandezze elettriche.

Se guardiamo i vecchi pannelli di protezione delle sottostazioni, vediamo molti relè e contatori analogici. Nel caso di utilizzo della protezione a microprocessore, non è necessario installare dispositivi di misurazione aggiuntivi, poiché i valori delle principali grandezze elettriche possono essere fissati a Esposizione dell'LSD terminali di protezione.

Un altro vantaggio può essere notato qui: l'accuratezza della misurazione. Un dispositivo analogico consente di misurare un valore con un certo errore e se i dispositivi servono per più di una dozzina di anni (e la maggior parte dei dispositivi di misurazione degli impianti elettrici si trova in questo stato), la loro precisione è significativamente ridotta ed è non sempre conveniente registrare la testimonianza.

Il display del terminale mostra i valori esatti delle grandezze elettriche e, soprattutto, fase per fase. Ciò consente di monitorare la posizione aperta (chiusa) di tutti i poli dell'interruttore.

Sulla base di quanto sopra, si può distinguere un ulteriore vantaggio delle protezioni basate su microprocessore: la compattezza. Con l'utilizzo della tecnologia a microprocessore, il numero totale di quadri di protezione, automazione e controllo delle apparecchiature installati nel controllo generale della sottostazione viene letteralmente dimezzato.

Se, ad esempio, per protezione, funzionamento di dispositivi automatici, controllo di interruttori di trasformatori di potenza, sono stati installati tre pannelli con protezioni elettromeccaniche, allora nel caso di utilizzo di protezioni a microprocessore, tutte le funzioni necessarie vengono eseguite da due piccoli terminali installati su uno pannello.

Un altro vantaggio è la comodità della risoluzione dei problemi. In caso di deviazioni dal normale funzionamento dell'apparecchiatura, anche in caso di emergenza, i LED del terminale di protezione si accendono, segnalando questo o quell'evento.

Il personale operativo che serve l'impianto elettrico mantiene uno schema di layout (schema mnemonico) che rappresenta la posizione effettiva di tutti i dispositivi di commutazione, inclusi i dispositivi fissi di messa a terra.In questo caso, la modifica della posizione dei dispositivi di commutazione sullo schema di layout viene eseguita manualmente.

I terminali di protezione del microprocessore consentono di abbandonare completamente il circuito breadboard. Sui display dei terminali di sicurezza di ogni cella viene mostrato uno schema di compartimento simulato, in cui le posizioni dei dispositivi di manovra vengono modificate automaticamente in base alla loro posizione effettiva.

Inoltre, tutti i terminali di protezione sono collegati a Sistema SCADA, che mostra lo schema dell'intera sottostazione, i valori di carico per ogni collegamento, le tensioni del bus della sottostazione e la registrazione in tempo reale delle situazioni di emergenza che si verificano.

La sincronizzazione dei sistemi SCADA delle sottostazioni con un centro di spedizione consente al dispatcher in servizio di registrare tempestivamente le situazioni di emergenza, per controllare il processo di commutazione da parte del personale operativo. Prima di rilasciare il nulla osta per consentire ai vigili di svolgere il lavoro programmato, il dispatcher in servizio, grazie al sistema SCADA, può verificare personalmente la correttezza e la sufficienza delle misure di sicurezza adottate.

Svantaggi dei terminali a microprocessore per la protezione delle apparecchiature per impianti elettrici

Uno svantaggio significativo dei dispositivi a microprocessore è il loro costo elevato. Inoltre, alla manutenzione dei dispositivi a microprocessore vengono assegnati costi aziendali significativi: è necessario disporre di apparecchiature, software costosi e specialisti con qualifiche adeguate.

L'assenza di costosa manutenzione dei dispositivi a microprocessore non è significativa se tutte le sottostazioni dell'impresa sono dotate di moderne tecniche di microprocessore. In questo caso, questi dispositivi sono serviti dal servizio di protezione e automazione dei relè, specializzato esclusivamente in questi tipi di dispositivi di protezione.

Se le protezioni a microprocessore sono installate in più siti, è molto costoso per l'azienda, in quanto diventa necessario mantenere specialisti di diversi servizi per la manutenzione sia dei dispositivi a microprocessore che di quelli elettromagnetici tradizionali.

Un altro inconveniente dispositivi a microprocessore — gamma ristretta di temperature di esercizio. I dispositivi di protezione tradizionali basati su relè convenzionali sono piuttosto modesti e possono funzionare in un'ampia gamma di temperature operative.Allo stesso tempo, per garantire il corretto funzionamento dei dispositivi a microprocessore, è necessario installare ulteriori apparecchiature di climatizzazione.

Va notato un tale inconveniente dei dispositivi a microprocessore come errori periodici nel software. Nonostante le dichiarazioni dei produttori di protezioni a microprocessore sul loro funzionamento stabile, molto spesso si osserva un errore nel funzionamento del software (ad esempio, il riavvio periodico del terminale). Se si verifica un cortocircuito durante un errore del software, può causare danni alle apparecchiature perché la connessione non è protetta in quel punto.

Sullo sfondo dei numerosi vantaggi dei dispositivi a microprocessore, i loro svantaggi non sono così significativi e in alcuni casi possono essere esclusi. Ad esempio, l'installazione di un software affidabile e la garanzia di condizioni operative ottimali per i dispositivi a microprocessore esclude praticamente il verificarsi di errori o guasti nel loro funzionamento.

In conclusione, possiamo concludere che l'introduzione delle tecnologie a microprocessore nelle imprese di energia elettrica è raccomandata e giustificata da molti innegabili vantaggi.