О новом отраслевом критерии эффективности РЗА и о совершенствовании устройств РЗА для повышения устойчивости технологических установок предприятий нефтепереработки

Таким образом, предложенная модель гибридной искусственной нейронной сети, которая лежит в основе нейросетевого преобразователя - модуля средств высоконадежной биометрической аутентификации, позволяет решить актуальную проблему - разграничение доступа к критичной информации в автоматизированных системах обработки данных, отвечая при этом требованиям «конфликтующих сторон» - пользователя и безопасности информации.

Список литературы:

1. Гайнов А.Е. Выбор и обоснование типа искусственной нейронной сети для преобразования нечетких характеристик человека в средствах высоконадежной биометрической аутентификации / Сборник статей Х1-Х11 военно-научных конференций курсантов Краснодарского высшего военного училища (военного института). - Краснодар: КВВУ (ВИ), 2010.

2. Брюхомицкий Ю.А. Оценка возможности нейросетевой реализации биометрической криптосистемы / Материалы VIII международной научно-практической конференции «Информационная безопасность». - Таганрог: Изд-во ТРТХ 2006.

3. Осовский С. Нейронные сети для обработки информации / Пер. с польского И.Д. Рудинского. - М.: Финансы и статистика, 2002. - 344 е.: ил.

О НОВОМ ОТРАСЛЕВОМ КРИТЕРИИ ЭФФЕКТИВНОСТИ РЗА И О СОВЕРШЕНСТВОВАНИИ УСТРОЙСТВ РЗА ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ УСТАНОВОК ПРЕДПРИЯТИЙ НЕФТЕПЕРЕРАБОТКИ

© Задкова Е.А.*

Филиал Самарского государственного технического университета,

г. Сызрань

В статье рассматривается влияние релейной защиты и автоматики на устойчивость технологических процессов предприятий нефтепереработки, дано определение нового отраслевого критерия эффективности РЗА с позиции устойчивости технологических установок, рассмотрены возможные мероприятия техперевооружения устройств РЗА с учетом современной обстановки в стране.

Принципы обеспечения надежности и живучести электроэнергетических систем, электрических станций и электрических сетей предусматри-

* Доцент кафедры «Электровнабжение промышленных предприятий».

вают сохранение рабочего режима параллельной работы и электроснабжения потребителей, несмотря на поток возможных единичных возмущений, коротких замыканий, внезапных отключений и т.п. [1].

Устойчивое функционирование единого сетевого электроэнергетического комплекса России невозможно без надежной и качественной работы распределительных электрических сетей (РС), которые являются завершающим звеном в системе обеспечения потребителей электроэнергией и находятся в непосредственном взаимодействии с конкретным потребителем.

Результатами работы сетей РСК во многом предопределяется качество, надежность и эффективность работы электросетевого комплекса ОАО «ФСК ЕЭС» в целом.

Единая техническая политика в распределительном электросетевом комплексе определяет совокупность технических, управленческих и организационных мероприятий на ближайшую и долгосрочную перспективу, направленных на повышение эффективности, технического уровня и безопасности РС на основе новых, научно-обоснованных технических решений и технологий.

Технологические процессы любого производства в значительной мере зависят от качества электроэнергии. В общем случае низкое качество электроэнергии может быть охарактеризовано как любые изменения в энергоснабжении, приводящие к нарушениям нормального хода производственного процесса или к повреждению оборудования, трансформаторов, электродвигателей.

Передача электроэнергии от районных подстанций и электростанций энергосистемы к потребителям по воздушным ЛЭП 110-750 кВ неизбежно связана с кратковременными нарушениями электроснабжения (КНЭ) потребителей (в виде провалов и исчезновений напряжения), которые возникают из-за КЗ и грозовых повреждений ЛЭП. Во всех странах проблемы воздействия КНЭ на работу потребителей становится всё более острой по мере усложнения технологических процессов предприятий и в связи с их автоматизацией.

Электромагнитной средой принято считать систему электроснабжения и присоединенные к ней электрические аппараты и оборудование, связанные кондуктивно и создающие в той или иной мере помехи, отрицательно влияющие на работу друг друга. При возможности нормальной работы оборудования в существующей электромагнитной среде, говорят об электромагнитной совместимости технических средств [3].

Единые требования к электромагнитной среде закрепляют стандартами, что позволяет создавать оборудование и гарантировать его работоспо -собность в условиях соответствующих этим требованиям[2,3,4].

Из всего многообразия проявления ненадежности системы электроснабжения исследованию подлежит кратковременное внезапное и значительное (более чем на 10 %) снижение напряжения длительностью от нескольких

периодов промышленной частоты до нескольких десятков секунд с последующим восстановлением напряжения - провал напряжения, который специалистами традиционно принято называть «посадкой напряжения».

Влияние провалов напряжения на ход технологического процесса во многом зависит от его характера. Особенно ощутимое влияние провалы напряжения оказывают на так называемые «непрерывные технологические процессы» на нефтеперерабатывающих заводах(НПЗ), например, и т.п. отраслях.

Технологические процессы непрерывных производств должны обладать устойчивостью по отношению к кратковременным перерывам электроснабжения, обусловленным работой релейной защиты и автоматики системы электроснабжения. В тех случаях, когда события и явления, происходящие в СЭС, приводят к нарушению технологического процесса предприятия, говорят об отсутствии совместимости между ними.

Обеспечение надежности и устойчивости работы таких производств в определяющей мере связано с функционированием релейной защиты (РЗ) и противоаварийной автоматики (ПА), предназначенными осуществлять быструю и селективную автоматическую ликвидацию повреждений и аварийных режимов в электрической части энергосистем.

С точки зрения надежности основной функцией защиты является снижение ущерба при авариях в энергосистеме. Релейная защита, отключая поврежденный участок, уменьшает глубину аварии, не дает ей развиться на окружающие элементы энергосистемы. Защита, обладающая высоким техническим совершенством и надежностью, может значительно повысить безотказность и эффективность функционирования энергосистемы. Ненадежная защита может сама стать источником аварии и нанести системе большой ущерб [6].

С точки зрения устойчивости технологических установок (ТУ) следует вести речь о дополнительном отраслевом критерии эффективности РЗА применительно к предприятиям нефтепереработки с позиции требования соблюдения совместимости характеристик СЭС и ее РЗА с характеристиками ТУ, обеспечивающей устойчивость технологических процессов при потоке провалов напряжения.

Очевидно, в нашем случае, критерий эффективности РЗА НПЗ—это такая взаимосвязь множеств характеристик СЭС и ТУ, которая обеспечивает устойчивость технологических процессов.

Основными критериями, характеризующими работу реле, должны служить их универсальность и функциональность. Остро назрела необходимость привести ПУЭ к нормам международного права в данной области. Эти правила должны не только регламентировать необходимость, место и способы защиты, но и ввести общие требования к приборам, защищающим от аварий сетевого напряжения. Такая постановка вопроса по-

зволит, во-первых, расчистить рынок от завалов несовершенных защит, а, во-вторых, освободит дорогу устройствам, способным надежно, качественно, а главное - правильно, защитить потребителя.

Процесс оснащения электрических сетей средствами релейной защиты и противоаварийной автоматики (РЗА) относится к многокритериальным задачам, которые характеризуются не одним показателем эффективности.

В соответствии с п. 1.2.18 ПУЭ при условии, что «... резервированием электроснабжения нельзя обеспечить непрерывности технологического процесса, должно быть осуществлено технологическое резервирование, например, путем установки взаимно резервирующих технологических агрегатов, специальных устройств безаварийного останова технологических процессов, действующих при нарушении электроснабжения».

Ясно, что подобные решения, реализованные индивидуально по каждому из многочисленных агрегатов предприятия, являются весьма дорогостоящими и должны приниматься по итогам сопоставления с альтернативными вариантами.

Предприятия, которые начнут переходить на цифровое оборудование, столкнутся с проблемой совместимости этих устройств с общей массой действующего оборудования. В этих случаях необходима комплексная оценка электромагнитной обстановки, разработка и проведение защитных мероприятий, анализ данных о помехоустойчивости, дополнительные испытания, итоговый контроль, экранирование, защита от статики[5].

При выборе оптимального решения необходимо учесть критерий пригодности - электромеханическое реле по-прежнему востребовано и на сегодняшний день составляет основную часть действующих защит. К тому же стоит задуматься об оптимальном выборе поставщиков РЗА. Каждый из вариантов решения, предполагающий сроки внедрения и выбор отечественной или импортной техники РЗА, обладает как преимуществами, так и недостатками.

Планирование и организация мероприятий ТИР на предприятии нефтепереработки должно производиться с учетом следующего:

1. Замена и / или модернизация технических средств РЗА и другого электрооборудования подстанций должна осуществляться по комплексным программам ТИР, которые должны соответствовать текущим и перспективным планам НПЗ - стать независимыми от внешнего электроснабжения.

2. Как правило, должна реализовываться комплексная ТИР первичного электрооборудования, устройств РЗА и АСУ ТП этого участка СЭС. Комплекс мероприятий должен обеспечивать существенное повышение надежности СЭС, снижение количества нарушений технологии и потерь, а также реализацию требований наблюдаемости и управляемости от АСУ ТП НПЗ и обеспечивать реализацию противоаварийного управления при выделении собственного третьего источника энергоснабжения при системной аварии в ЕЭС России.

3. Техническое задание и проект мероприятий ТПР должен реализо-вываться при положительном заключении независимой экспертизы компетентной организацией и соответствовать основной цели НПЗ - стать независимым от внешнего электроснабжения путем строительства собственного источника электрической и тепловой энергии - ТЭЦ НПЗ и ее автоматики противоаварийного выделения на несинхронную работу при системной аварии в ЕЭС России.

4. При выборе структуры и типов средств РЗА при реализации ТПР НПЗ следует учитывать, что при острой нехватке инвестиций, наряду с полной

реконструкцией электрических подстанций можно проводить и ретрофит.

* * *

1. Один из отраслевых критериев эффективности РЗА предприятий нефтепереработки, кроме общих требований ПУЭ к ней, является дополнительное требование обеспечения совместимости характеристик СЭС и ее РЗА с характеристиками ТУ, обеспечивающих устойчивость технологических процессов при потоке провалов напряжения.

2. Следует иметь достаточно веские обоснования для применения терминалов на рассматриваемом предприятии

3. Необходимо иметь специальную методику, с помощью которой можно было бы ранжировать мероприятия ТПР.

Список литературы:

1. ГОСТ 27.002-89. Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения. - М.: Изд. Стандартов, 1990.

2. ГОСТ 13109-97. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения.

3. ГОСТ 9280-92 (МЭК 61000-4-92). Совместимость технических средств электромагнитная. Испытания на помехоустойчивость. Общие положения. - М.: Изд-во стандартов. 1992

4. Дьяков А.Ф., Максимов Б.К., Борисов Р.К., Кужекин И.П., Жуков A.B., Электромагнитная совместимость в электроэнергетике и электротехнике / Под редакцией А.Ф. Дьякова. - М.: Энергоатомиздат. 2003.

5. Рожкова A.B., Петров С.Я., Рудман A.A., Новикова О.Н., Юркова О.П. Опыт проектирования и перспективы использования микропроцессорных защит // Энергетик. - 2003. - № 4.

6. Федосеев A.M., Федосеев М.А. Релейная защита электроэнергетических систем. - М.: Энергоатомиздат, 1992. - 528 с.

7. Российское акционерное общество энергетики и электрификации «ЕЭС России». Департамент науки и техники. Общие технические требования к микропроцессорным устройствам защиты и автоматики энергосистем. РД 34.35.31097.