Слайд 2
КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ
ОБСТАНОВКИ И СТЕПЕНИ ЖЕСТКОСТИ
ИСПЫТАНИЙ ОБЪЕКТОВ НА ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТЬ
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Чтобы исключить или уменьшить опасность воздействия электромагнитных
возмущений на устройства автоматических и автоматизированных систем технологического управления электроэнергетическими объектами, производят испытания на устойчивость к воздействию помех различного вида и устанавливают уровни помехоустойчивости этих устройств.
Слайд 3
Выбор устройств при проектировании
автоматических и автоматизированных систем
технологического управления электротехническими объектами осуществляют с учетом электромагнитной
обстановки
в местах установки устройств.
Слайд 4
При испытаниях технических средств (ТС) на помехоустойчивость применяют
критерии качества функционирования, указанные в таблице.
Слайд 5
Уровень электромагнитных помех в условиях эксплуатации и уровень
восприимчивости ТС в общем случае являются случайными величинами с
распределениями интегральной вероятности, условно показанных на рис.
Рис. Соотношения между вероятностью помех (кривая 1) и восприимчивостью к помехам (кривые 2 и 3). Р - вероятность,
Uп - амплитуда помехи, Uв - уровень восприимчивости к помехам
Слайд 6
Вероятность Р амплитуд помех (кривая 1) подчиняется некоторому
закону. При большом числе влияющих факторов закон распределения, как
правило, является нормальным.
Восприимчивость ТС к помехам можно также характеризовать некоторыми вероятностными кривыми (например, кривые 2 и 3). В идеальном случае кривые 1 и 3 не должны иметь общего заметного диапазона значений U, где уровень восприимчивости ниже уровня помех.
Слайд 7
Такая ситуация означает абсолютную ЭМС рассматриваемого
устройства.
По мере сближения кривых вероятности амплитуд
помех (кривая 1) и помеховосприимчивость (например, кривая 2)
с достижением общего диапазона значений U ЭМС становится все хуже.
Слайд 8
В соответствии со сказанным устанавливаются нормированные
уровни испытательных
величин, которые, с одной стороны должны быть не менее
расчетного уровня допустимых помех и, с другой стороны,
меньше уровня восприимчивости конкретного устройства.
Слайд 9
КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ОБСТАНОВКИ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Электромагнитная обстановка
окружающей среды
представляет собой многовариантную систему с широким разбросом
параметров, количества, вида и интенсивности проявляющихся в данном месте электромагнитных воздействий.
Слайд 10
Экономически нецелесообразно выполнять любое устройство или автоматическую и
автоматизированную систему технологического управления электроэнергетическими объектами абсолютно стойкими к
самым жестким электромагнитным воздействиям.
Слайд 11
Поэтому требуется классификация электромагнитных условий окружающей среды по
видам и уровням воздействия, в соответствии с которой можно
сформулировать требования, предъявляемые к различным устройствам в отношении электромагнитной совместимости.
Слайд 12
Электромагнитную обстановку принято характеризовать как легкую (класс 1),
средней жесткости (класс 2), жесткую (класс 3) и крайне
жесткую (класс 4).
В соответствии с электромагнитной обстановкой устанавливают степени жесткости испытаний технических средств на электромагнитную совместимость и группа их исполнения.
Слайд 13
Класс 1. Легкая электромагнитная обстановка:
• осуществлены оптимизированные и скоординированные
мероприятия по подавлению помех, защите от перенапряжений во всех
цепях;
• электропитание отдельных элементов устройства резервировано, силовые и сигнальные цепи выполнены раздельно;
• выполнение заземлений, прокладка кабелей, экранирование произведено в соответствии с требованиями электромагнитной совместимости;
• климатические условия контролируются и приняты специальные меры по предотвращению разрядов статического электричества.
Слайд 14
Класс 2. Электромагнитная обстановка средней жесткости:
• цепи питания и
управления частично оборудованы помехозащитными устройствами и устройствами для защиты
от перенапряжений;
• отсутствуют силовые выключатели, устройства для отключения конденсаторов, катушек индуктивностей;
• электропитание устройств осуществляется от сетевых стабилизаторов;
• имеется тщательно выполненное заземляющее устройство;
• токовые контуры разделены гальванически;
• предусмотрено регулирование влажности воздуха, материалы, способные электризоваться трением, отсутствуют;
• применение радиопереговорных устройств, передатчиков, запрещено.
Эта обстановка типична для диспетчерских помещений индустриальных предприятий, электростанций и подстанций.
Слайд 15
Класс 3. Жесткая электромагнитная обстановка:
• защита от перенапряжений в
силовых цепях и цепях управления не предусмотрена;
• повторного зажигания дуги
в коммутационных аппаратах не происходит;
• имеется контур заземления;
• провода электропитания, управления и коммутационных цепей недостаточно разделены;
• кабели линий передачи данных, сигнализации, управления разделены;
• относительная влажность воздуха поддерживается в определенных пределах, нет материалов, электризуемых трением;
• использование переносных радиопереговорных устройств ограничено (установлены ограничения приближения к приборам на определенное расстояние).
Эта обстановка характерна для индустриальных цехов, электростанций, релейных помещений подстанций.
Слайд 16
Класс 4. Крайне жесткая электромагнитная обстановка:
• защита в цепях
управления и силовых контурах от перенапряжений отсутствует;
• имеются коммутационные устройства,
в аппаратах которых возможно повторное зажигание дуги;
• существует неопределенность в выполнении заземляющего устройства;
• нет пространственного разделения проводов электропитания, управления и коммутационных цепей;
• управление и сигнализация осуществляются по общим кабелям;
• допустимы любая влажность воздуха и наличие электризуемых трением материалов;
• возможно неограниченное использование переносных переговорных устройств;
Слайд 17
• в непосредственной близости могут находиться мощные радиопередатчики;
• вблизи могут
находиться дуговые технологические устройства (электропечи, сварочные машины и т.п.).
Типичными для этого класса являются территории вблизи промышленных предприятий, электростанций, ОРУ среднего и высокого напряжений, где не предусматриваются специальные меры по обеспечению электромагнитной совместимости.
Слайд 18
ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ
ПОМЕХ ПРИ ИСПЫТАНИЯХ
Устройства автоматических и автоматизированных систем
технологического управления электротехническими объектами проходят испытания на устойчивость к
воздействиям электромагнитных помех в соответствии с базовым нормативно-техническим документом в области электромагнитной совместимости:
ГОСТ 29280-92 «Испытания на помехоустойчивость. Общие положения». В этом документе рассматриваются практически все виды испытаний. По отдельным видам испытаний (в более подробном изложении) выпущены серии ГОСТ Р 51317.4 …
Слайд 19
В настоящее время в России вводятся в действие
новые отечественные стандарты, включающие также методы испытаний (более 50
стандартов), гармонизированные с международными стандартами и европейскими нормами, регламентирующими объем современных требований к техническим средствам по обеспечению ЭМС.
Слайд 20
Перечень основных видов электромагнитных помех со стандартизированными параметрами,
применяемых при испытаниях ТС на помехоустойчивость, установленных международными стандартами
ЭМС серии МЭК 61000-4, включает в настоящее время 17 электромагнитных воздействий.
Слайд 21
Таблица. Перечень основных видов электромагнитных помех и стандартов
по испытаниям на помехоустойчивость
Слайд 25
Анализ этой таблицы показывает, что номенклатура стандартизированных электромагнитных
воздействий, устанавливаемых стандартами МЭК серии 61000-4, в целом, соответствует
номенклатуре видов электромагнитных помех на электрических станциях и подстанциях.
Слайд 26
В таблице приведены рекомендации по выбору портов ТС,
подлежащих воздействию помех при проведении испытаний на помехоустойчивость.
Рекомендации по
выбору портов ТС, подлежащих воздействию помех при проведении испытаний на помехоустойчивость
П — подлежит воздействию, за исключением специальных случаев; H — не подлежит воздействию, за исключением специальных случаев; М — подлежит воздействию при определенных обстоятельствах; НП — не подлежит воздействию.
Слайд 27
Продолжение таблицы
П — подлежит воздействию, за исключением
специальных случаев; H — не подлежит воздействию, за исключением
специальных случаев; М — подлежит воздействию при определенных обстоятельствах; НП — не подлежит воздействию.
Слайд 28
Продолжение таблицы
П — подлежит воздействию, за исключением
специальных случаев; H — не подлежит воздействию, за исключением
специальных случаев; М — подлежит воздействию при определенных обстоятельствах; НП — не подлежит воздействию.
Слайд 29
Продолжение таблицы
П — подлежит воздействию, за исключением
специальных случаев; H — не подлежит воздействию, за исключением
специальных случаев; М — подлежит воздействию при определенных обстоятельствах; НП — не подлежит воздействию.
Слайд 30
НОРМИРОВАННЫЕ И ДЕЙСТВИТЕЛЬНЫЕ УРОВНИ ПОМЕХ НА ОБЪЕКТАХ
ЭНЕРГЕТИКИ
В условиях эксплуатации электротехническое оборудование подвергается электромагнитным воздействиям различного
происхождения
Слайд 31
Уровни воздействующих помех можно регулировать различными техническими
мероприятиями.
К таким мероприятиям относятся выбор режима работы
(например, ограничение токов КЗ, регулирование напряжения, частоты, алгоритма оперативных переключений и т.д.), обеспечение молниезащиты, заземление, экранирование, прокладка электрических коммуникаций, уравнивание и выравнивание потенциалов, использование защитных устройств, ограничивающих перенапряжения (например, разрядников, ограничителей перенапряжений, варисторов, ограничительных диодов, комбинированных устройств), фильтров, использование строительных конструкций в качестве экранов, рациональное размещение оборудования и многое другое.
Слайд 32
Задачей обеспечения электромагнитной совместимости является согласование испытательных уровней
и уровней воздействий ТС. Для того чтобы реализовать это
согласование, могут потребоваться дополнительные технические мероприятия для облегчения электромагнитной обстановки в местах расположения ТС или на сетевых, сигнальных, информационных или иных электрических их входах.
Слайд 33
Так как электромагнитная обстановка на объектах электроэнергетики является
сложной и трудно поддается расчетам, то во многих случаях
ее определяют экспериментально. Для этого необходимо разрабатывать специальные методики и устройства.
Слайд 34
Рассмотрим основные виды и параметры электромагнитных воздействий на
технические средства электрической части атомных станций.
Принято разделять воздействия (или
электромагнитные помехи) на кондуктивные (распространяющиеся по проводам), полевые и обусловленные качеством электроэнергии сети электропитания.
Слайд 35
Нормированные и зафиксированные значения кондуктивных электромагнитных помех на
объектах энергетики
Слайд 37
Нормированные и зафиксированные значения наибольших полевых
электромагнитных помех
Слайд 39
Нормированные и зафиксированные значения наибольших электромагнитных помех, обусловленных
качеством электропитания