Functional capabilities of relay protection and automation systems of digital substations
Keywords:
digital substation, switchgear, relay protection and automation, diagnostic device, failure rate, maintenance, electrical complexAbstract
A comprehensive analysis of the data on the technical accounting of the functioning of electrical relay protection complexes in the unified national electric power grid of Russia is presented, thanks to which the main types, causes and patterns of incorrect and emergency operation of the entire range of protections are established. An approach to the potential transition to servicing industrial electric power facilities based on the use of the entire set of relay protection functionality to solve the problems of automating maintenance procedures on a new hardware and methodological basis is proposed. Optimal criteria for evaluating the operability of electrical relay protection complexes and automation of digital transformer substations are formulated, which additionally take into account the influence of completeness and reliability of electrical information on the condition of protected electrical equipment affecting the quality of protection. It is shown that the organization of maintenance of electrical equipment by means of relay protection and automation according to the actual condition at an energy facility with a developed system of automated information collection and processing is a natural step of transformation in the electric power industry. The analysis of the relevance of the current technology of maintenance and repair of electrical equipment showed a significant reduction in the impact on the functional groups of measurement, information environment and receiving modules of electrical relay protection complexes and automation of digital substations.
Metrics
References
ГОСТ
1. Структуры и направления развития электротехнических комплексов релейной защиты и автоматики / В.А. Ипполитов, С.А. Погодина, Л.Р. Романов и др.// Автоматизация и IT в энергетике. – 2023. – № 7(167). – С. 38-46. EDN: CZWVQA
2. Крюков О.В. Особенности релейной защиты и автоматики вдольтрассовых линий электропередачи // Электричество. – 2018. – № 11. – С. 4-9. DOI: 10.24160/0013-5380-2018-11-4-9. EDN: YMHWEH
3. Крупин С.Н., Крюков О.В., Рубцова И.Е. Принципы организации релейной защиты и автоматики вдольтрассовых ЛЭП магистральных газопроводов // Газовая промышленность. – 2013. – №12. – С. 70-74. EDN: RSDMCR
4. Воронков В.И., Рубцова И.Е. Электроснабжение и электрооборудование линейных потребителей магистральных газопроводов // Газовая промышленность. – 2010. – № 3(643). – С. 32-37. EDN: LABTYJ
5. Мещеряков В.Н., Крюков О.В., Туганов Р.Б. Применение методов искусственного интеллекта для управления и мониторинга электромеханических систем и электроприводов // Автоматизация и IT в энергетике. – 2020. – № 3(128). – С. 10-16. EDN: IQYKDV
6. Многоуровневый подход к анализу отказоустойчивости средствами резервирования, релейной защиты и автоматики электроснабжения / А.В. Саушев, М.И. Еразумов, Л.Р. Романов, О.В. Крюков // Автоматизация и IT в энергетике. – 2023. – № 4(165). – С. 34-43. EDN: GFDQRP
7. Пужайло А.Ф., Рубцова И.Е. Энергосбережение в агрегатах компрессорных станций средствами частотно-регулируемого электропривода // Наука и техника в газовой промышленности. – 2012. – № 2. – С. 98-106. EDN: QABTPD
8. Степанов С.Е. Организация диспетчерского управления подстанциями компрессорных цехов с экспертной оценкой проектных решений // Промышленная энергетика. – 2021. – № 1. – С. 27-34. DOI: 10.34831/EP.2020.78.93.004. EDN: ZKWIFW
9. Крюков О.В., Степанов С.Е., Серебряков А.В. Современный подход к организации ремонта по данным прогноза технического состояния и ресурса электрооборудования // Газовая промышленность. – 2017. – № 8(756). – С. 84-89. EDN: ZEMTXL
10. Васенин А.Б., Крюков О.В. Вопросы электропитания вдольтрассовых объектов Единой системы газоснабжения России // Научно-технический сборник Вести газовой науки. – 2020. – № 2(44). – С. 181-192. EDN: YDYUSG
11. Мониторинг и новые функциональные возможности распределительных устройств трансформаторных подстанций с НКУ «КАСКАД» / В.А. Ипполитов, А.Б. Кононенко, А.А. Косоротов, Крюков О.В // Контроль. Диагностика. – 2021. – Т. 24, № 5(275). – С. 32-39. DOI: 10.14489/td.2021.05.pp.032-039. EDN: BVMVLG
12. Разработка прикладного программного обеспечения для системы геотехнического мониторинга газопроводов / И.В. Гуляев, С.Е. Степанов, А.Б. Васенин и др. // Контроль. Диагностика. – 2022. – Т. 25, № 6 (288). – С. 48-59. DOI: 10.14489/td.2022.06.pp.048-059. EDN: IKSIGQ
13. Обеспечение устойчивости электроэнергетических систем автоматическим регулированием / А.Б. Васенин, С.Е. Степанов, А.А. Иванов и др. // Автоматизация и IT в энергетике. – 2023. – № 5(166). – С. 16-25. EDN: IITOUS
14. Кононенко А.Б., Косоротов А.А., Крюков О.В. Расширение функциональных возможностей автоматизации и мониторинга распределительных устройств КТП «Каскад» // Автоматизация и IT в энергетике. – 2020. – № 12(137). – С. 18-23. EDN: CGFCTV
15. Шарыгин М.В., Романов Л.Р., Крюков О.В. Совершенствование токовых защит реклоузеров в распределительных сетях 6-35 кВ // В сб.: Состояние и перспективы развития электро- и теплотехнологии (ХХII Бенардосовские чтения). – Иваново: ИГЭУ, 2023. – С. 336-339. EDN: BANHNR
APA
1. Ippolitov, V. A., Gorokhova N. B., Gruzdev, V. V., Pogodina, S .A., Romanov, L. R., & Kryukov O. V. (2023). Structures and directions development of electrical relay protection complexes and automatics. Avtomatizaciya i IT v e`nergetike, (167) , 38-46. [In Russian]
2. Kryukov, O. V. (2018). Specific features of relay protection and automatic controls of a power line laid along the pipeline route. E`lektrichestvo, 11, 4-9. https://doi.org/10.24160/0013-5380-2018-11-4-9 [In Russian]
3. Krupin, S. N., Kryukov, O. V., & Rubtsova, I. E (2013). Principy` organizacii relejnoj zashhity` i avtomatiki vdol`trassovy`x LE`P magistral`ny`x gazoprovodov [Principles of the organization of relay protection and automation of long-distance transmission lines of main gas pipelines]. Gazovaya promy`shlennost` , 12, 70-74. [In Russian]
4. Voronkov, V. I., & Rubtsova, I. E. (2010). E`lektrosnabzhenie i e`lektrooborudovanie linejny`x potrebitelej magistral`ny`x gazoprovodov [Power supply and electrical equipment of linear consumers of main gas pipelines]. Gazovaya promy`shlennost`, 3(643) , 32-37. [In Russian]
5. Meshcheryakov, V. N., Kryukov, O. V., & Tuganov, R. B. (2020). Application of artificial methods intelligence for management and monitoring electromechanical systems and electric drives. Avtomatizaciya i IT v e`nergetike, 3(128) , 10-16. [In Russian]
6. Saushev, A. V., Erazumov, M. I., Romanov, L. R., & Kryukov O. V. (2023). Multilevel approach to analysis fault safety by means reservation, relay protection and power supply automation. Avtomatizaciya i IT v e`nergetike, 4 (165) , 34-43. [In Russian]
7. Puzhailo, A. F., & Rubtsova, I. E. (2012). E`nergosberezhenie v agregatax kompressorny`x stancij sredstvami chastotno-reguliruemogo e`lektroprivoda [Energy saving in compressor station units by means of a frequency-controlled electric drive]. Nauka i texnika v gazovoj promy`shlennosti, 2, 98-106. [In Russian]
8. Stepanov, S. E. (2021). Organizaciya dispetcherskogo upravleniya podstanciyami kompressorny`x cexov s e`kspertnoj ocenkoj proektny`x reshenij [Organization of dispatching control of substations of compressor shops with expert assessment of design solutions]. Promy`shlennaya e`nergetika, 1, 27-34. https://doi.org/10.34831/EP.2020.78.93.004 [In Russian]
9. Kryukov, O. V., Stepanov, S. E., & Serebryakov, A. V. (2017). Modern approach to the organization of repair according to the technical condition forecast and the resource of electrical equipment. Gazovaya promy`shlennost, 8(756) , 84-89. [In Russian]
10. Vasenin, A. B., & Kryukov O. V. (2020). Issues of electricity supply for route facilities of the unified gas supply system of Russia. Nauchno-texnicheskij sbornik Vesti gazovoj nauk, 2(44) , 181-192. [In Russian]
11. Ippolitov, V. A., Kononenko, A. B., Kosorotov, A. A., & Kryukov O. V. (2021). Monitoring and new functionality of switchgears of transformer substations with LCD “Cascade”. Kontrol'. Diagnostika, 24(5) . pp. 32-39. https://doi.org/10.14489/td.2021.05.pp.032-039 [In Russian]
12. Gulyaev, I. V., Stepanov, S. E., Vasenin, A. B., Kosorotov, A. A., & Kryukov O. V. (2022). Application software development for the geotechnical monitoring system of gas pipelines. Kontrol'. Diagnostika, 25(6) , 48-59. https://doi.org/10.14489/td. 2022.06.pp.048-059 [In Russian]
13. Vasenin, A. B., Stepanov, S. E., Ivanov, A. A., Podshivalov, E. S., & Kryukov O. V. (2023). Ensuring stability of electric power systems by automatic regulation excitations. Avtomatizaciya i IT v e`nergetike, 5(166) , 16-25. [In Russian]
14. Kononenko, A. B., Kosorotov A. A., & Kryukov O. V. (2020). Expansion of functional automation opportunities and monitoring of distribution devices KTP "Kaskad". Avtomatizaciya i IT v e`nergetike, 12, 26-31. [In Russian]
15. Sharygin, M. V., Romanov, L. R. & Kryukov O. V. (2023). Sovershenstvovanie tokovy`x zashhit reklouzerov v raspredelitel`ny`x setyax 6-35 kV [Improvement of current protection of reclosers in 6-35 kV distribution networks]. In Porc of. Sostoyanie i perspektivy` razvitiya e`lektro- i teplotexnologii (XXII Benardosovskie chteniya) (pp. 336-339). ISEU. [In Russian]
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
Categories
URN
License
Copyright (c) 2023 L. Romanov, S. Pogodina, O. Kryukov
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
