Проблемы подстанций "нового поколения"

Волошин Игорь Михайлович
Заместитель начальника СРЗА
Кубанского предприятия МЭС Юга

Последнее время энергетика России переживает бум, связанный со строительством подстанций «нового поколения». Под этот термин попадают практически все вновь строящиеся подстанции и подстанции, на которых проводится комплексная реконструкция. Объем же ввода новых объектов и комплексной реконструкции в энергосистеме Кубани за последние 2-3 года можно признать просто катастрофическим.

Рассмотрим само понятие – подстанция нового поколения. Предполагается что это подстанция, оборудованная автоматической системой управления технологическим процессом в которую интегрированы системы управления и диагностики первичного оборудования, релейных защит, противоаварийной автоматики, связи, учета электроэнергии, регистрации аварийных и нормальных режимов работы. По своему составу становится видно, что задумывалось это как единый интеллектуальный комплекс управления и мониторинга оборудования подстанции, куда должны входить подсистемы различного назначения, в котором должна жестко и четко прописываться многоуровневая иерархия различных подсистем. Требования к этому комплексу становятся понятны, когда мы рассмотрим задачи различных подсистем. В первую очередь это надежность, обеспеченная качеством поставляемого оборудования, возможностью резервирования различных узлов, оптимальными настройками параметров и связей различных узлов внутри подсистемы. Во-вторых, максимальный информационный обмен подсистемы с комплексом АСУ ТП с заданными скоростными характеристиками. В-третьих, это абсолютно внятный, доступный интерфейс каждой из подсистем. В-четвертых, совместимость интерфейсов различных подсистем  с АСУ ТП.

Исходя из вышеизложенного, становится понятно что «голова» подстанции нового поколения это АСУ ТП, а подсистемы это «руки, ноги и другие органы». И требования к подстанции нового поколения должны определяться в первую очередь к «голове», а уже во вторую, третью, четвертую и т.д., к различным  «органам», с учетом требований к «голове». И рассматривать эту подстанцию необходимо как единый организм, а не как отдельные органы какого либо тела. А теперь давайте представим, что мы пытаемся создать единое целое из различных частей, которые развивались и жили своей жизнью очень долгое время. Эта задача практически невыполнима. Особенно, если основным критерием подбора органов является не совместимость, что было бы логично, а стоимость их на рынке. Вот какую задачу пытается решить энергетика, создавая подстанции нового поколения из оборудования различных производителей. На самом деле, это  «переходные экспериментальные модели».

Некоторые зарубежные фирмы  (АВВ, GE) пытаются создать единый комплекс из своих комплектующих, но для российской энергетики пока это не применимо по ряду причин. Во-первых, эксперименты в действующей энергосистеме необходимо проводить очень осторожно, а у нас под комплексную реконструкцию и строительство новых подстанций попадают энергодефицитные районы. Во-вторых, мы сначала развалили свое производство и науку, существовавшую десятилетия и успешно решающую все задачи энергетики, а потом пустили бездумно на свой рынок чужую науку и производства, преимущества которых сомнительны. Крупные концерны, такие как АВВ и GE существуют на мировом рынке очень давно, развивались своим путем в условиях сильно разветвленных энергосистем Европы и Америки и на нас смотрят как мессионеры на папуасов. Достаточно только сказать, что еще два года назад производитель терминалов релейных защит GE имел на территории России только одного своего работника. В-третьих, зарубежная энергетика развивалась по совсем другим принципам, где во главу угла всегда был положен принцип экономической целесообразности, а не надежности. В-четвертых, мы сами не имеем четкой концепции  развития АСУ ТП подстанции, т.е. не понимаем, что хотим. Отделы АСУ ТП созданные на скорую руку около трех лет назад на предприятиях Федеральной Сетевой Компании не знают куда приткнуть. Они создавались в службах связи и были загружены проблемами этих служб. Потом была попытка перевести их в службы РЗА, т.е. в руководстве  предприятий никто не понимает что такое АСУ ТП и зачем она нужна. Соответственно и нормативная база для АСУ ТП создается на «скорую руку». Требования к АСУ ТП зачастую содержат откровенные глупости или фантастику. Достаточно вспомнить эксперимент с экономией финансов в Федеральной Сетевой Компании, вызванный мировым экономическим кризисом. Тогда отказались от установки на новых  силовых трансформаторах систем мониторинга, регистраторов аварийных событий и приборов определения мест повреждения на линиях, переложив функции двух последних на АСУ ТП. Это яркий пример полного непонимания задач и возможностей АСУ ТП.

Попытки по-быстрому создать интегрированную систему АСУ ТП из устройств разных производителей заканчиваются плачевно. В лучшем случае получается система дистанционного управления коммутационными аппаратами с функциями телемеханики, которая постоянно выходит из  строя. Проектирование различных подсистем выполняется разными проектными организациями, поэтому на этапе строительства выясняется, что поставляемое оборудование в принципе не может быть интегрировано в одну АСУ ТП. Пример, подстанция 220кВ введенная в 2009 году. Проект на первичное оборудование, РЗА, АСУ ТП и устройства связи выполнялся разными проектными организациями. На этапе строительства выяснилось, что количество кабелей, подводимое к коммутационным аппаратам, физически не помещается в клеммные шкафы, установленные на ОРУ; проектные монтажные схемы подключения системы управления АСУ ТП не имеют ничего общего с заводской документацией приводов разъединителей; на контроллерах нижнего уровня АСУ ТП никоим образом невозможно реализовать полноценные функции регистрации аварийных событий и определения мест повреждения, как было прописано в конкурсной документации.

Теперь рассмотрим одну из подсистем АСУ ТП подстанций нового поколения – релейную защиту и автоматику.  Современные устройства РЗА, устанавливаемые на подстанциях нового поколения, микропроцессорные. Ни для кого не секрет что основная масса УРЗА, устанавливаемых на подстанциях нового поколения, зарубежных производителей. Причем везде, за редким исключением, на одной подстанции можно встретить устройства РЗА трех, четырех, а то и более зарубежных фирм. Так сложилось, что из отечественных производителей УРЗА полную линейку защит оборудования всех классов напряжения выпускает только НПП ЭКРА. Поэтому было бы понятно, что нынешний объем поставок, исходя из количества вновь вводимых и реконструируемых объектов энергетики, завод просто не осилит. Но это не главная причина засилья зарубежной техники РЗА на подстанциях нового поколения. Главная причина – некомпетентность лиц принимающих решения в пользу того или иного производителя. Закон о защите прав потребителей еще в конце 90-х годов прошлого века определил, что вся бытовая техника зарубежных производителей должна иметь инструкции по эксплуатации на русском языке. Если вы покупаете импортный утюг в магазине, вам обязаны выдать инструкцию на русском языке. По всей вероятности утюг намного сложнее микропроцессорного терминала РЗА, так как основная масса терминалов зарубежных производителей не имеет адекватной документации на русском языке. Пример терминалы защит 670 серии АВВ или терминалы GE, где переводчик так увлекся, что перевел и внутренние операнды разных функций, что сделало его опусы практически нечитаемыми. Интерфейс и сервисное программное обеспечение терминалов также оставляет желать лучшего. Сервисная программа Enervista терминалов GE при переходе на русский язык выдает ошибки, сервисная программа РСМ600 терминалов АВВ 670 серии вообще не русифицирована. Внутренние программы терминалов вообще не поддерживают кириллицу, что вызывает очень серьезные проблемы при анализе аварийных осциллограмм. Понятно желание производителя оборудования поиметь дополнительный доход на сервисном обслуживании. Но о сервисных центрах речь пока не идет, а оборудование уже эксплуатируется несколько лет.

Несколько слов о самих микропроцессорных терминалах РЗА. Зарубежный производитель выпускает вместо полноценной защиты конструктор с гибкой логикой. А дальше начинается самое интересное. Типовых решений по параметрированию терминалов РЗА не существует, т.е. что придумает проектная организация, то и будет. На горьком опыте ввода новых защит на базе терминалов РЗА зарубежных производителей могу заявить, что мы сами закладываем под себя бомбу замедленного действия. То, что в итоге оказывается в «мозгах» терминала, является совместным продуктом сочинений проектной организаций, Системного Оператора, в чьем управлении находится данная защита, и эксплуатирующей организации. Так сказать дитя трех родителей, которые совместно делят ответственность за свое чадо. То, что раньше делалось годами, проходило обязательную сертификацию и внедрялось в опытную эксплуатацию с последующими рекомендациями от фирмы ОРГРЭС  по устранению выявленных дефектов и недоработок, делается в кратчайший срок исходя из компетенции и понятий людей, не имеющих подобного опыта и  по своим должностным обязанностям никоим образом не связанным с релестроением. Особенностью устройства РЗА является то, что запрятанный в нем дефект может существовать годами и выявляться только при определенных режимах работы первичной сети. Рекомендации по улучшению электромеханических и микроэлектронных устройств РЗА выдавались в течении десятилетий, даже несмотря на то, что они проходили обязательную сертификацию. Что же говорить о вновь введенных за последние годы защитах, на которые не прописаны никем конкретные требования к наладке и техническому обслуживанию.

Широкое внедрение микропроцессорных устройств РЗА предъявляет повышенные требования к персоналу РЗА. Помимо знаний общих принципов построения релейных защит, особенностей выполнения и требований к ним, необходимо также знание компьютерной техники на хорошем пользовательском уровне. Рассмотрим общее состояние технического персонала РЗА всех ведомств над которым проводились эксперименты в течении десятилетий. Эпоха начала 90-х (эпоха деления и распределения), когда произошел развал и дробление всей энергетики страны, эпоха второй половины 90-х (эпоха перераспределения) и дальнейшие эксперименты с энергетикой не могли не сказаться на уровне квалификации всего персонала РЗА. Развал и дробление крупных наладочных трестов, имеющих в своем составе мощные подразделения РЗА, способные решать любые задачи, привел к тому, что сейчас зачастую подрядчик, производящий наладку устройства РЗА первый раз видит его на объекте и, по сути, в короткое время должен проводить самообучение с непредсказуемым результатом. Еще хуже обстоит дело с эксплуатационным персоналом РЗА электросетевых предприятий. Такие эксперименты последних лет как деление персонала на ТОиР и эксплуатацию, низкий уровень зарплат, попытки создания служб РЗА в новоиспеченных Центрах Управления Сетями при предприятиях Федеральной Сетевой Компании, привели к снижению престижа специальности релейщика, большой текучке кадров и, как результат, к резкому снижению квалификации и острому дефициту эксплуатационного персонала РЗА. В проектных институтах дела не намного лучше. Основная масса проектной документации содержит не только логические ошибки, но и прямое нарушение действующей в энергетике нормативно-технической документации. Вот таким людям доверяют разработку, по сути, новых устройств РЗА.

Теперь несколько слов о том, как строятся подстанции «нового поколения».

Бум строительства последних лет на электросетевых предприятиях энергетики,  заключающийся в безумных финансовых вливаниях без учета реальных возможностей персонала эксплуатирующих организаций и персонала служб РЗА Системного Оператора, на которых всегда возлагались функции контроля строительства. В тоже время персонал служб РЗА Системного Оператора и эксплуатирующей организации были вынуждены совмещать функции контроля строительства со своими основными функциями, включая расчет уставок,  ведение режимов сети, плановое техническое обслуживание, авральное проведение работ и.т.д.  В условиях жесточайшего дефицита времени все это приводит к вводу в эксплуатацию не подстанций нового поколения, а объектов, на которых потом приходится годами разгребать то, что сделано «по-быстрому» подрядными организациями. Основная задача этих строек не качество, а бравурный отчет об очередном освоении денег.

Исходя их вышесказанного, можно определить некоторые пути выхода из сложившейся ситуации.

Во-первых, создание в подразделениях сетевых предприятий полноценных служб АСУ ТП с определением концепции развития систем автоматического управления объектом и интеграцией в вышестоящую систему.

Во-вторых, немедленно поднимать престиж специальности релейщика. Без специалистов релейщиков должного уровня, ни о каких  подстанциях «нового поколения» речи быть не может.

В-третьих, сделать то, что нужно было делать еще в середине 90-х в отношении зарубежных производителей микропроцессорных терминалов РЗА: предъявить внятные и конкретные требования к поставляемой аппаратуре РЗА. Микропроцессорный терминал РЗА должен стать сертифицированной защитой, где гибкая логика выполнена только программными накладками и матрицами внешних сигналов, а не «конструктором Лего».

В-четвертых, при принятии политических решений о сроках строительства новых объектов прислушиваться и учитывать мнение технических специалистов о возможности  их реализации.

Вот коротко субъективное мнение заинтересованного человека.

Обсуждение этой статьи - на форуме "Советы бывалого релейщика": Статья из журнала РЗиА: Проблемы подстанций "нового поколения".

Назад ] Вверх ] Далее ]

Главная страница сайта

 РЗА от А до Я Форум РЗА - место общения любителей, поэтов и фанатов релейной защиты