по всем вопросам:
8 (800) 555-25-11
СНГ: +7-495-127-97-07
контакты

Преимущества цифровой шины НЕРВ | Микропроцессорные Технологии

Публикации на тему релейной
защиты и автоматики

Преимущества цифровой шины НЕРВ

Цифровая шина НЕРВ обеспечивает обмен информацией между устройствами РЗА, в том числе обмен дискретными сигналами (так называемый обмен «на горизонтальном уровне»).

НЕРВ построена по топологии типа общая шина, роль которой выполняет экранированная витая пара. Для подключения устройства к шине НЕРВ предусмотрен фирменный коммутатор «Узел НЕРВ», обеспечивающий надежную защиту шины от воздействия различных видов электромагнитных помех. Узел НЕРВ не требует дополнительного оперативного питания. Функционирование шины обеспечивается засчет внутренних модулей питания устройств РЗА. Шина НЕРВ поддерживает подключение до 32 узлов, к каждому из которых может быть подключено устройство РЗА. Для предотвращения отражения сигнала на концах шины предусмотрены терминаторы НЕРВ, подключаемые к оконечным узлам.

В основе синхронной шины заложено аппаратное управление коллизиями при передаче данных, а также защита пакетов контрольными суммами. В отличии от МЭК 61850, применяя НЕРВ не нужно волноваться о том, хватит ли шине пропускной способности. В НЕРВ при задании количества устройств в сети, система автоматически конфигурирует нужные настройки скорости передачи. Наладчику об этом думать не нужно!

Межсекционных цепей и проводов стало меньше

Таким образом, одна цифровая шина заменяет множество отдельных шинок, предусмотренных для передачи каждого отдельного дискретного сигнала в классическом механизме обмена дискретными сигналами между устройствами РЗА на подстанции. Количество проводных связей уменьшается в разы.

В зависимости от типа устройств РЗА и требований эксплуатирующей организации шина НЕРВ может выполняться со 100% дублированием, обеспечивающим надежную передачу информации между устройствами РЗА даже при повреждении одной из шин.

Источники питания шине не требуются

Для приема дискретных сигналов в устройствах РЗА предусмотрены дискретные входы, обладающие нормированными порогами напряжения срабатывания, что создает трудности на объектах с переменным оперативным током, лишенных источников гарантированного питания. Обеспечение работы дискретных входов на таких объектах сопряжено с дополнительными финансовыми затратами на установку накопителей энергии, поддерживающих работу дискретных входов в аварийных режимах, сопровождающихся снижением питающего напряжения.

Питание цифровой шины НЕРВ обеспечивается за счет блоков питания самих устройств РЗА, что гарантирует ее надежное функционирование. Блок питания устройства РЗА обладает широким диапазоном работы по входному напряжению питания, имеет в своем составе емкостной накопитель, позволяющий работать устройству при перерывах питания. Ряд устройств РЗА обладает возможностью дополнительного питания от вторичных цепей трансформаторов тока. Все это гарантирует надежную работу шины НЕРВ в процессе любой аварийной ситуации.

Повысилась надежность

Повреждения во вторичных цепях дискретных сигналов на объектах с традиционной архитектурой построения РЗА может приводить к отказам и излишнему срабатыванию функций РЗА. Непрерывная самодиагностика шины НЕРВ, выполняемая каждым устройством, подключенным к ней, обеспечивает мгновенное выявление нештатных ситуаций, исключает излишние срабатывания или отказы УРОВ, ЛЗШ, АВР и др., и позволяет своевременно провести необходимые восстановительные мероприятия.

Повысилось быстродействие

Сегодня НЕРВ поддерживает совместную работу 32 устройств РЗА в одной сети, которые в штатном режиме при максимальной конфигурации обмениваются всеми данными между собой не более чем за 10 мс. Что, в 3-5 раз превышает скорость обмена дискретными сигналами традиционной схемы. Проведенные испытания подтвердили нечувствительность шины к воздействию ЭМС:

  • Радиопомехи 20 В/м, 144 – 400МГц;
  • Микросекундные помехи 4кВ;
  • Статика 8кВ (провод) и 16кВ (воздух);
  • Электрическая прочность изоляции 2кВ, 50Гц;
  • Сопротивление изоляции, >100Мом провод-земля.

Максимальное замедление обмена информацией, которого удалось добиться в самых жестких условиях испытаний, составило не более 10 мс, что соответствует времени обмена информацией не более 20 мс между всеми реле в сети.

Автоматическая синхронизация времени

Цифровая шина НЕРВ обеспечивает периодическую синхронизацию времени всех устройств РЗА в сети, что особенно важно при анализе аварийных ситуаций. Одно из устройств определяемое старшинством адресации, «раздаёт» время другим, которые при получении пакета данных корректируют свои внутренние часы. При отключении данного устройства из сети, роль эталона в автоматическом режиме возлагается на следующее по старшинству устройство.

Наладка и эксплуатация не требует особой квалификации

Мы понимаем, что для массового применения технология должна быть простой. Поэтому достаточно:

  • подключить устройства РЗА к шине с помощью «узлов НЕРВ»;
  • подключить ноутбук к любому из устройств в сети через USB или RS-485;
  • в программном обеспечении KIWI задать первичную схему объекта, путем указания количества секций и присоединений на каждой, подключить» найденные в сети устройства к данным присоединениям с помощью пары щелчков мыши;
  • активировать необходимые функции (УРОВ, АВР/ВНР, ЛЗШ и т.д.). 

А теперь внимание!!! Адресация сигналов между устройствами внутри сети осуществляется автоматически, в зависимости от выполненной привязки устройств РЗА к первичной схеме. Более никаких настроек не требуется. НЕРВ – это надежная шина с «жесткой логикой».


Применение настроек во всех устройствах сети выполняется единовременно с получением подтверждения от каждого устройства, необходимость конфигурировать каждый блок – отсутствует. В отличии от МЭК 61850 GOOSE вам не нужно заниматься конфигурированием того, с какого реле вылетает «гусь» и в какое реле «гусь» влетает. С НЕРВ-ом вы не сделаете ошибок, мы об этом позаботились.

Цифровая шина НЕРВ значительно повышает скорость наладки. Программное обеспечение KIWI  позволяет выполнить проверку правильности выполненных настроек в режимах:

  • "функциональный контроль", обеспечивающий автоматический тестовый обмен сигналами между всеми устройствами в сети НЕРВ без действия на выходные цепи устройств РЗА;
  • "опробование", обеспечивающий обмен рабочими сигналами ов между указанными оператором устройствами РЗА с действием на выходные цепи. Например, передача сигнала УРОВ от присоединения отходящей линии на устройства защиты вводного и секционного выключателей.

Переподключения к разным блокам РЗА при этом не требуется.

Вывод в ремонт одной ячейки

При проведении планового обслуживания присоединения и выводе его в работу, отключении цепей питания аппаратов присоединения – работа шины не нарушается, обмен данными между другими ячейками продолжает выполняться.

НЕРВ – не нарушает порядок организационных и технических мероприятий обеспечивающих безопасность работ. Устройство присоединения может быть просто отключено от НЕРВ-а с созданием видимого разрыва. А для ситуаций, когда необходимо проверить работает ли реле в части ЛЗШ, УРОВ и т.п. инженеры нашей компании предусмотрели режим опробования.

НЕРВ – это оптимальна технология цифровой подстанции для объектов классов напряжения 6-35 кВ!


В заключение

НЕРВ в отличии от МЭК 61850 не требует установки дорогостоящего оборудования в виде Ethernet коммутаторов, систем питания и дополнительных аппаратов защиты. В настоящий момент в мире уже более 122 миллионов устройств, применяющих технологию, заложенную в основе синхронной шины НЕРВ. Мы просто взяли лучшее, адаптировав для отрасли релестроения.

НЕРВ технически не способен вытеснить технологии МЭК 61850 на подстанциях с большим объёмом данных (например, 110/35/6кВ или 220кВ, 330кВ). Но он является великолепной экономической альтернативой по цифровизации для подстанций 6-10кВ, где не целесообразно инвестировать в МЭК 61850 для решения классических и простых задач с небольшим объёмом передаваемых данных. А так как таких подстанций в СНГ очень много, потому что технология синхронной шины НЕРВ получит массовое распространение.

Категория блога: 

Верховный маг, Михаил Пирогов. Главный эрудит, Евгений Илюхин

Подпишитесь
на рассылку

Поделиться
Яндекс.Метрика
Орфографическая ошибка в тексте:
Чтобы сообщить об ошибке, нажмите кнопку "Отправить сообщение об ошибке". Также вы можете добавить свой комментарий.