94
СЕТИ
РОССИИ
р
е
л
е
й
н
а
я
з
а
щ
и
т
а
и
а
в
т
о
м
а
т
и
к
а
релейная защит
а и автома
тика
К
акие
реле
защиты
лучше
:
электромеханические
или
микропроцессор
-
ные
?
Споры
на
эту
тему
не
утихают
уже
лет
25,
с
того
само
-
го
момента
,
как
микропроцессор
-
ные
устройства
релейной
защиты
(
МУРЗ
)
начали
производиться
все
-
ми
ведущими
электротехническими
концернами
мира
,
а
также
десятка
-
ми
новых
компаний
,
специализи
-
рующихся
только
на
производстве
МУРЗ
.
Споры
продолжаются
несмо
-
тря
на
совершенно
очевидную
об
-
щемировую
тенденцию
постепен
-
ного
и
повсеместного
вытеснения
электромеханических
реле
защиты
(
ЭМ
)
микропроцессорными
из
всех
областей
применения
.
Пожалуй
,
ни
один
другой
из
обсуждаемых
на
фо
-
румах
и
на
страницах
технических
журналов
вопросов
не
вызывает
столь
острой
и
бурной
реакции
,
как
этот
.
Почему
?
МУРЗ
,
как
и
любые
другие
слож
-
ные
современные
компьютеризи
-
рованные
системы
,
не
могут
не
об
-
ладать
недостатками
и
проблемами
.
Описанию
этих
недостатков
и
про
-
блем
посвящены
многочисленные
статьи
и
книги
[1—3
и
др
.].
Речь
идёт
о
массе
совершенно
новых
техни
-
ческих
проблем
,
присущих
только
МУРЗ
и
не
известных
ранее
для
ЭМ
.
В
качестве
крупных
,
глобальных
про
-
блем
можно
упомянуть
проблему
кибербезопасности
релейной
защи
-
ты
,
основанной
на
МУРЗ
[4],
и
про
-
блему
резкого
повышения
уязвимо
-
сти
релейной
защиты
на
базе
МУРЗ
к
так
называемым
«
преднамерен
-
ным
электромагнитным
деструк
-
тивным
воздействиям
» (
ПЭДВ
) [5].
Эти
проблемы
в
совокупности
с
массой
более
мелких
технических
проблем
,
присущих
МУРЗ
,
приво
-
дят
к
тому
,
что
надёжность
релейной
защиты
на
базе
МУРЗ
становит
-
ся
ниже
надёжности
защиты
ЭМ
.
В
качестве
доводов
в
пользу
микро
-
процессорных
защит
приводятся
обычно
их
особые
характеристики
по
срабатыванию
,
информацион
-
ные
возможности
,
удобство
при
настройке
и
изменении
уставок
,
многообразие
функциональных
воз
-
можностей
.
Конечно
,
МУРЗ
име
-
ют
значительные
и
неоспоримые
преимущества
и
в
части
характе
-
ристик
,
и
в
части
функциональных
возможностей
.
Но
разве
все
эти
по
-
ложительные
качества
дезавуируют
отмеченные
выше
проблемы
и
не
-
достатки
МУРЗ
?
Разве
прекрасные
и
недоступные
для
ЭМ
характери
-
стики
МУРЗ
делают
их
более
устой
-
чивыми
к
кибератакам
или
к
ПЭДВ
?
Оказывается
,
что
не
только
не
дела
-
ют
более
устойчивыми
,
а
,
наоборот
,
лишь
снижают
общую
надёжность
релейной
защиты
[6].
В
работе
[7]
показано
,
что
,
в
отличие
от
многих
других
видов
электронной
аппаратуры
,
напри
-
Нужна ли
защита релейной
защите?
Как известно, релейная защита предназначена для за-
щиты электрооборудования от аварийных режимов,
но оказывается, что и сама релейная защита нужда-
ется в защите. От чего и как нужно защищать релей-
ную защиту? На эту тему рассуждает к.т.н. Владимир
ГУРЕВИЧ.
95
№ 2 (17), март–апрель, 2013
мер
бытовой
,
для
реле
защиты
на
-
дёжность
является
значительно
более
важным
показателем
,
чем
характеристики
и
функциональные
возможности
.
В
ответ
на
это
прихо
-
дится
иногда
слышать
возражения
о
том
,
что
,
дескать
,
важность
надёж
-
ности
релейной
защиты
слишком
преувеличена
автором
,
что
в
сетях
всегда
есть
не
одна
,
а
несколько
ти
-
пов
защит
и
если
не
сработает
одна
из
защит
,
то
непременно
сработает
другая
,
поэтому
общее
снижение
надёжности
релейной
защиты
при
переходе
от
ЭМ
к
МУРЗ
не
так
уж
и
важно
.
При
этих
рассуждениях
не
учитывается
то
обстоятельство
,
что
неправильные
действия
релейной
защиты
обусловлены
не
только
её
несрабатыванием
в
аварийном
режиме
,
но
и
излишними
срабаты
-
ваниями
в
отсутствие
аварийных
режимов
,
когда
само
такое
ложное
срабатывание
релейной
защиты
способно
привести
к
возникнове
-
нию
ситуации
,
аналогичной
по
сво
-
им
последствиям
тяжёлой
аварии
в
энергосистеме
.
Хотелось
бы
на
-
помнить
,
что
причиной
абсолютно
всех
тяжёлых
системных
аварий
,
происходящих
в
мире
,
являются
неправильные
действия
релейной
защиты
во
время
локальных
аварийных
режимов
,
пере
-
растающих
именно
из
-
за
этого
в
системные
аварии
.
Такие
аварии
периодически
происходят
в
энергосисте
-
мах
различных
стран
мира
.
Краткая
информация
о
них
публикуется
практически
в
каждом
номере
между
-
народного
журнала
«
РАС
»
(«Protection, Automation and
Control»).
Одна
из
таких
ава
-
рий
произошла
(
также
по
вине
релейной
защиты
на
Лукомльской
ГРЭС
) 25
июня
2008
г
.
в
Беларуси
[8].
Таким
образом
,
можно
сделать
вывод
о
том
,
что
сам
по
себе
вопрос
,
сформули
-
рованный
в
начале
статьи
,
не
только
не
корректен
,
по
-
тому
что
на
него
нельзя
дать
однозначного
ответа
,
но
и
не
актуален
,
поскольку
про
-
изводство
всех
видов
ЭМ
прекращено
во
всём
мире
,
за
исключением
России
,
где
выпуск
ЭМ
продолжает
-
ся
в
небольших
объёмах
на
ЧЭАЗ
.
Правильнее
,
на
наш
взгляд
,
было
бы
говорить
о
том
,
что
по
ряду
параметров
неоспоримое
преиму
-
щество
имеют
МУРЗ
,
тогда
как
по
другим
параметрам
—
ЭМ
.
Спор
о
том
,
какие
реле
защиты
—
ЭМ
или
МУРЗ
—
лучше
,
по
нашему
мне
-
нию
,
вообще
не
интересен
и
бес
-
перспективен
.
Значительно
более
важной
является
проблема
устране
-
ния
недостатков
МУРЗ
,
в
частности
проблема
повышения
кибербезо
-
пасности
и
снижения
уязвимости
к
преднамеренным
электромагнит
-
ным
деструктивным
воздействиям
и
доведения
этих
показателей
до
уровня
,
которым
обладают
ЭМ
.
Воз
-
можно
ли
решение
этих
проблем
?
По
нашему
мнению
—
да
,
и
оно
заключается
в
объединении
лучших
свойств
МУРЗ
с
лучшими
свойства
-
ми
ЭМ
.
Но
возможно
ли
в
принципе
создание
такого
гибрида
?
Впервые
идея
гибридного
реле
защиты
,
соче
-
тающего
в
себе
помехоустойчивость
ЭМ
с
прекрасными
характеристи
-
ками
и
широкими
функциональны
-
ми
возможностями
МУРЗ
,
была
изложена
мной
ещё
17
лет
назад
[9],
когда
проблемы
МУРЗ
только
-
только
начали
вырисовываться
.
В
этой
статье
было
предложено
ис
-
пользовать
быстродействующие
электромеханические
герконовые
реле
в
качестве
пускового
органа
,
запускающего
МУРЗ
.
Мой
большой
опыт
по
разработке
и
применению
герконовых
реле
в
различных
об
-
ластях
техники
,
включая
специаль
-
ную
и
военную
технику
,
показал
,
что
на
основе
герконовых
реле
с
усиленной
изоляцией
можно
соз
-
дать
широчайшую
гамму
устройств
,
обладающих
прекрасными
харак
-
теристиками
[10],
которые
можно
с
успехом
применять
и
в
качестве
пускового
органа
МУРЗ
.
В
качестве
такого
пускового
органа
может
слу
-
жить
быстродействующее
(
единицы
миллисекунд
)
реле
тока
,
напряже
-
ния
,
мощности
,
сопротивления
[11,
12].
Такой
пусковой
орган
невоз
-
можно
активизировать
кибернети
-
ческой
атакой
,
он
на
порядки
более
устойчив
к
ПЭДВ
,
чем
МУРЗ
.
Если
использовать
принцип
шунтирова
-
ния
чувствительных
входов
МУРЗ
нормально
замкнутыми
геркона
-
ми
пускового
органа
,
то
это
может
предотвратить
проникновение
вы
-
соковольтных
импульсов
на
чув
-
ствительные
входы
МУРЗ
и
его
по
-
вреждение
ПЭДВ
(
разумеется
,
речь
не
идёт
о
низкоомных
токовых
вхо
-
дах
).
Включение
герконов
такого
пускового
органа
по
-
следовательно
с
контактами
выходных
реле
МУРЗ
пре
-
дотвратит
несанкциониро
-
ванные
действия
релейной
защиты
под
воздействием
кибернетического
вмеша
-
тельства
извне
.
Таким
об
-
разом
,
без
активации
током
и
/
или
напряжением
такого
пускового
органа
МУРЗ
не
сможет
воздействовать
на
режим
работы
энергоси
-
стемы
даже
будучи
акти
-
вированным
посредством
кибернетической
атаки
или
будучи
подвергнутым
воз
-
действию
ПЭДВ
.
Если
же
пусковой
орган
был
акти
-
вирован
,
то
ничто
не
меша
-
ет
использованию
особых
характеристик
и
широких
функциональных
возможно
-
стей
МУРЗ
.
Современные
наполнен
-
ные
инертным
газом
под
давлением
или
вакуумные
герконы
обладают
пре
-
красными
изоляционными
,
96
СЕТИ РОССИИ
коммутационными
и
временны
-
ми
характеристиками
,
не
требуют
никакого
обслуживания
,
работают
в
широком
температурном
диа
-
пазоне
,
не
подвержены
влиянию
влажности
воздуха
,
являются
отлич
-
ной
элементной
базой
для
многих
устройств
автоматики
[10, 13].
На
-
пример
,
небольшой
газонаполнен
-
ный
геркон
Bestact R15U
фирмы
Yaskawa
со
специальным
контактом
(
рис
. 1).
Мощный
газонаполненный
гер
-
кон
типа
Bestact R15U
фирмы
Yas-
kawa
с
двустадийной
коммутацией
предназначен
для
включения
токов
до
30
А
при
напряжении
240
В
и
может
быть
с
успехом
использован
для
последовательного
включения
с
контактом
внутреннего
выход
-
ного
реле
МУРЗ
.
Высоковольтные
миниатюрные
вакуумные
переклю
-
чающие
герконы
различных
типов
,
содержащие
нормально
замкнутый
контакт
(
табл
.),
могут
быть
исполь
-
зованы
в
пусковом
органе
для
шун
-
тирования
чувствительных
входов
МУРЗ
.
Герконы
обладают
ярко
вы
-
раженным
порогом
срабатыва
-
ния
,
что
облегчает
задачу
созда
-
ния
пусковых
органов
на
основе
электромагнитной
системы
,
не
содержащей
подвижных
частей
.
В
принципе
,
это
могут
быть
доста
-
точно
простые
пороговые
устрой
-
ства
,
не
обладающие
какими
-
то
сложными
характеристиками
,
по
-
скольку
срабатывание
такого
по
-
рогового
устройства
вовсе
не
озна
-
чает
срабатывания
реле
защиты
,
а
лишь
разрешает
его
дальнейшее
функционирование
в
составе
систе
-
мы
релейной
защиты
с
использова
-
нием
всех
его
функций
и
специаль
-
ных
характеристик
.
Совершенно
очевидно
,
что
,
в
со
-
ответствии
с
теорией
надёжности
,
включение
дополнительных
контак
-
тов
,
пусть
даже
и
высоконадёжных
,
последовательно
с
контактами
вы
-
ходных
реле
МУРЗ
или
параллельно
его
входам
приведёт
к
определён
-
ному
снижению
надёжности
релей
-
ной
защиты
.
Насколько
?
Для
ответа
на
этот
вопрос
сегодня
нет
никакой
реальной
информации
ввиду
пол
-
ного
отсутствия
опыта
эксплуатации
таких
устройств
.
Однако
,
в
случае
если
это
окажется
необходимым
,
такое
снижение
надёжности
может
быть
очень
просто
скомпенсирова
-
но
использованием
двух
параллель
-
но
или
последовательно
соединён
-
ных
герконов
в
качестве
каждого
дополнительного
контакта
.
У
электромеханических
реле
вероятность
отказов
типа
«
излиш
-
ние
срабатывания
»
несравненно
меньше
вероятности
несрабаты
-
вания
,
поэтому
их
параллельное
соединение
(
в
отличие
от
простого
параллельного
соединения
МУРЗ
)
однозначно
увеличит
надёжность
релейной
защиты
.
Для
нормально
замкнутых
до
-
полнительных
контактов
,
шунти
-
рующих
входы
МУРЗ
,
повышение
надёжности
может
быть
достигнуто
последовательным
соединением
этих
контактов
между
собой
(
рис
. 2).
Разумеется
,
предложенные
ре
-
шения
являются
лишь
некоей
об
-
щей
концепцией
,
требующей
,
безу
-
словно
,
тщательной
дополнительной
проработки
,
однако
они
указывают
на
принципиальную
возможность
осуществления
и
показывают
пути
решения
актуальных
проблем
,
стоя
-
щих
сегодня
перед
релейной
защи
-
той
.
ЛИТЕРАТУРА
1.
Гуревич
В
.
И
.
Микропроцессор
-
ные
реле
защиты
:
новые
пер
-
спективы
или
новые
пробле
-
мы
? —
Новости
электротехники
,
2005,
№
6 (36),
с
. 57—60.
Табл
.
Основные
параметры
некоторых
типов
герконов
с
переключающим
контактом
Параметр
/
Тип
и
производитель
GC 1917
Comus
HSR-830R
Hermetic
Switch. Inc.
HSR-834
Hermetic
Switch. Inc.
HSR-V933W
Hermetic
Switch. Inc.
Максимальная
коммути
-
руемая
мощность
,
Вт
60
25
100
100
Максимальное
коммутируемое
напряжение
,
В
400
250
500
500
Максимальный
коммутируемый
ток
,
А
1
1
3
3
Пробивное
напряжение
,
В
1000
1000
1000
1500
Время
замыкания
,
мс
4,0
3,6
2,0
4,2
Время
размыкания
,
мс
0,15
4,2
1,0
3,7
Размеры
баллона
,
мм
D=5,6 L=36 D=5,3 L=32 D=5,3 L=34
D=5,3 L=33
Рис
. 1.
Мощный
газонаполненный
геркон
типа
Bestact R15U
фирмы
Yaskawa
с
двустадийной
коммутацией
97
№ 2 (17), март–апрель, 2013
В
новой
книге
Владимира
Гуревича
детально
описаны
устройства
и
системы
электропитания
релейной
защиты
—
от
встроенных
источников
питания
микропроцессорных
реле
защиты
,
зарядно
-
подзарядных
агрегатов
,
аккумуля
-
торных
батарей
,
источников
бесперебойного
питания
до
особенностей
систем
резервирования
оперативного
по
-
стоянного
тока
подстанций
и
электростанций
.
Рассматри
-
ваются
также
и
конкретные
проблемы
устройств
и
систем
электропитания
РЗ
,
встречающиеся
на
практике
,
но
ма
-
лоизвестные
и
не
описанные
в
технической
литературе
.
Описание
технических
проблем
сопровождается
предложениями
по
их
решению
.
Попутно
автор
попытался
решить
пробле
-
му
недостаточного
уровня
знаний
в
области
электроники
у
персонала
,
обслуживающего
системы
электропитания
РЗ
,
путём
описания
в
первой
главе
книги
основ
электроники
и
самой
распространённой
элементной
базы
:
транзисторов
,
тири
-
сторов
,
оптронов
,
логических
элементов
,
реле
.
Книга
рассчитана
на
инженеров
и
техников
,
занимающихся
эксплуатацией
систем
оперативного
тока
и
собственных
нужд
подстанций
и
электростанций
,
систем
релейной
защиты
,
а
также
может
быть
полезна
преподавателям
и
студентам
соответствую
-
щих
дисциплин
средних
и
высших
учебных
заведений
.
ВСЁ
,
ЧТО
ВЫ
ХОТЕЛИ
ЗНАТЬ
ОБ
ИСТОЧНИКАХ
ПИТАНИЯ
РЕЛЕЙНОЙ
ЗАЩИТЫ
Заказать
книгу
можно
в
издательстве
Инфра
-
Инженерия
: http://www.infra-e.ru/
2.
Гуревич
В
.
И
.
Надёжность
ми
-
кропроцессорных
устройств
ре
-
лейной
защиты
:
мифы
и
реаль
-
ность
. —
Проблемы
энергетики
,
2008,
№
5—6,
с
. 47—62.
3.
Гуревич
В
.
И
.
Микропроцессор
-
ные
реле
защиты
.
Устройство
,
проблемы
и
решения
. —
М
.:
Инфра
-
Инженерия
, 2011, 336
с
.
4.
Нудельман
Г
.
С
.
О
требованиях
ки
-
бербезопасности
систем
РЗА
. —
журнал
«
ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ
.
Передача
и
распределение
,
№
2(11), 2012
г
.
5.
Гуревич
В
.
И
.
Проблема
электро
-
магнитных
воздействий
на
ми
-
кропроцессорные
устройства
релейной
защиты
. —
Компо
-
ненты
и
технологии
, 2010,
№
2,
с
. 60—64;
№
3,
с
. 91—96;
№
4,
с
. 46—51.
6.
Гуревич
В
.
И
. «
Интеллектуализа
-
ция
»
релейной
защиты
:
благие
намерения
или
дорога
в
ад
? —
Электрические
сети
и
системы
,
2010,
№
5,
с
. 63— 67.
7.
Гуревич
В
.
И
.
Вопросы
филосо
-
фии
в
релейной
защите
. —
Мир
техники
и
технологии
, 2013,
№
1,
с
. 56—58.
8.
Гуревич
В
.
И
.
Ава
-
рия
на
Лукомльской
ГРЭС
:
взгляд
со
сто
-
роны
. — PRO
Элек
-
тричество
, 2008,
№
3.
с
. 3—7.
9.
Гуревич
В
.
И
.
О
неко
-
торых
путях
решения
проблемы
электро
-
магнитной
совме
-
стимости
релейной
защиты
в
электро
-
энергетике
. —
Про
-
мышленная
энер
-
гетика
, 1996,
№
3,
с
. 25—27.
10.
Gurevich V. Elec-
tronic Devices on Dis-
crete Components for
Industrial and Power
Engineering. — CRC Press (Taylor
& Francis Group), Boca Raton-
London-New York, 2008, 419 p.
11.
Гуревич
В
.
И
.
Перспективы
при
-
менения
гибридной
технологии
в
релейной
защите
и
автомати
-
ке
. —
Компоненты
и
технологии
,
2011,
№
10,
с
. 70—73.
12.
Гуревич
В
.
И
.
Гибридные
гер
-
коно
-
полупроводниковые
уст
-
ройства
—
новое
поколение
реле
защиты
. —
Проблемы
энергетики
,
№
9—10, 2007,
с
. 27—36.
13.
Гуревич
В
.
И
.
Электрические
реле
.
Устройство
,
принцип
дей
-
ствия
и
применения
. —
М
.:
Солон
-
Пресс
, 2011, 688
с
.
Рис
. 2.
Применение
дублированных
пар
герконов
для
повышения
надёжности
электромеханического
пускового
органа
МУРЗ
Оригинал статьи: Нужна ли защита релейной защите?
Как известно, релейная защита предназначена для защиты электрооборудования от аварийных режимов, но оказывается, что и сама релейная защита нуждается в защите. От чего и как нужно защищать релейную защиту? На эту тему рассуждает к.т.н. Владимир ГУРЕВИЧ.
