Определение электромагнитной обстановки. Заземление и молниезащита

Влияние электромагнитных помех является одной из наиболее распространенных причин возникновения сбоев и необратимых последствий в работе современных микропроцессорных терминалов защит (РЗА, ПА и т.д.), систем телемеханики и связи. Это является следствием проектирования систем молниезащиты и заземления, электроснабжения, обмена информацией для большинства объектов энергетики, нефтегазового комплекса, транспорта и связи без учета вопросов электромагнитной совместимости.

Учитывая, что в данное время микропроцессорная аппаратура является критически важным звеном систем управления и обеспечения безопасности, проведение работ по ее защите является крайне важным условием обеспечения надежной и безопасной работы энергообъекта.

Мы предлагаем выполнение работ по организации надежной защиты микропроцессорной аппаратуры от электромагнитных помех, обусловленных молниевыми разрядами, электромагнитными процессами в сетях до и выше 1 кВ, электростатическими разрядами, работой радиосредств и иными источниками помех. Наша фирма занимается такими вопросами, как обследование контура заземления, системы уравнивания потенциалов в зданиях, системы молниезащиты, системы электропитания и помехоустойчивости микропроцессорной аппаратуры к внешним воздействиям.

Далее мы более подробно расскажем о некоторых особенностях определения электромагнитной обстановки на энергообъектах.

Комплексное решение проблемы ЭМС

Большой опыт реализации проектов «ПДБ Энерго» по защите микропроцессорной аппаратуры на объектах электроэнергетики, нефтегазового комплекса и связи позволил выработать оптимальную стратегию проведения подобных работ. Предлагаемый ООО «ПДБ Энерго» комплексный подход к решению проблем электромагнитной совместимости (ЭМС) включает в себя сочетание необходимых работ, проводимых последовательно в оптимальные сроки. Наш подход базируется на отечественной и зарубежной нормативной и технической документации, а также огромном опыте проведения подобных работ.

Комплексное решение проблем ЭМС при реконструкции/расширении существующих объектов включает в себя предпроектное обследование ЭМО экспериментальными методами (измерения производятся непосредственно на энергообъектах) с последующим анализом полученных результатов и разработкой рекомендаций, которые учитываются в проектной и рабочей документации и реализуются в ходе проведения реконструкции. После окончания реконструкции на объекте проводится итоговый контроль, для чего выполняется выборочная оценка параметров ЭМО, рекомендации по улучшению которых давались на стадии предпроектного обследования.

При проектировании новых объектов и комплексном техническом перевооружении, решение проблем ЭМС основывается на расчетном определении ЭМО. В качестве исходных данных используются предварительные варианты проектных схем – в первую очередь, генплана объекта, схемы ЗУ, схемы молниезащиты. Далее выполняется анализ результатов расчетов и корректировка проекта. При необходимости, происходит согласование решений, рассматриваются их различные варианты, проводится минимизация рисков и затрат.

Таким образом, основные проблемы ЭМС выявляются и решаются еще в рамках разработки проектной документацией. На стадии рабочей документации (РД) происходит дополнительная детализация разработанных мероприятий на основании уточненных расчетов параметров ЭМО. В случае необходимости, часть проектных работ (в первую очередь – в части заземления и молниезащиты) может выполняться непосредственно силами ООО «ПДБ Энерго». По окончании строительства объекта проводится итоговый контроль ЭМО экспериментальными методами с целью подтверждения достаточности принятых мероприятий и выявления возможных дефектов, допущенных в процессе монтажа. При необходимости, предусматривается авторский надзор в ходе выполнения монтажных работ.

Все работы по обеспечение ЭМО проводятся в минимальные сроки, с четкой привязкой к срокам проектирования, строительства и сдачи энергообъекта.

Экспериментальное определение ЭМО

В настоящее время внедрение микропроцессорной аппаратуры РЗА, ПА, управления, сигнализации и связи часто происходит в процессе реконструкции существующих объектов. При этом системы заземления, молниезащиты и электроснабжения таких объектов обычно выполнены без подобающего учета требований ЭМС. Кроме того, в процессе строительства и эксплуатации объекта, как правило, возникают недокументированные отклонения от проектной документации, существенно ухудшающие электромагнитную обстановку. Поэтому перед размещением современной МП аппаратуры должно выполняться определение электромагнитной обстановки на объекте с оценкой опасности влияния электромагнитных помех.

Определение электромагнитной обстановки на действующих объектах проводится преимущественно экспериментальными методами. Такие работы выполняются на подстанциях и электростанциях (включая ГЭС, ГРЭС, АЭС, ТЭЦ), объектах добычи, транспортировки и хранения нефти и газа, промышленных предприятиях, узлах связи, объектах транспорта и т.п.

При выполнении работ используется современное измерительное оборудование (цифровые осциллографы Tektronix, Fluke, трассопоисковые комплекты Radiodetection, измерители параметров заземляющих устройств MRU, измерители электрических, магнитных и электростатических полей).

Работы выполняются высококвалифицированными специалистами с многолетним опытом работы в области обеспечения электромагнитной совместимости цифровой аппаратуры, организации систем молниезащиты, заземления и электроснабжения, а также обладающие глубокими фундаментальными знаниями в области математики, физики и электротехники.

Данные, полученные по результатам определения и оценки ЭМО, используются далее при разработке мероприятий по защите систем на базе микропроцессорной аппаратуры.

Расчетное определнеи ЭМО

Расчетное определение параметров электромагнитной обстановки применяется, в первую очередь, при проектировании новых объектов. Помимо этого, даже при определении ЭМО на действующих объектах экспериментальными методами, некоторые параметры оказывается целесообразным оценивать расчетными методами.

Наиболее экономичный и эффективный способ решения проблем ЭМС микропроцессорной аппаратуры – формирование комплекса защитных мероприятий еще на стадии проектирования новых объектов. Уникальный опыт работы специалистов «ПДБ Энерго» в сочетании с современным программным обеспечением позволяет оценивать ЭМО на проектируемых объектах параллельно процессу проектирования, основываясь на текущих вариантах проектных схем.

Работы проводятся совместно с персоналом проектной организации. Многие проектные организации в различных отраслях уже являются нашими партнерами. Для того чтобы обеспечить максимальную эффективность разрабатываемых мероприятий, выполнение работ в части ЭМС целесообразно начинать еще на стадии проекта, до окончательного утверждения генплана. Учет требований ЭМС при выборе основных проектных решений позволяет решить проблемы ЭМС, не прибегая к массовому использованию дополнительных дорогостоящих средств помехоподавления.

Помехоустойчивость микропроцессорной аппаратуры

Необходимой частью единой процедуры - обеспечение электромагнитной совместимости (ЭМС) является контроль помехоустойчивости применяемой МП аппаратуры. Такой контроль осуществляется путем проведения испытаний в специализированных лабораториях ЭМС в соответствии с национальными или международными стандартами.

Наши специалисты помогут:

  • Определить технические требования к поставляемой аппаратуре по условиям ЭМС, с учетом электромагнитной обстановки на объектах, где планируется ее размещение, а также требований Российских и международных стандартов.
  • Подготовить квалифицированный запрос поставщику аппаратуры на предоставление необходимой документации.
  • Провести анализ имеющейся документации на аппаратуру по условиям ЭМС.

Защитные мероприятия

Необходимость защиты МП аппаратуры и ее цепей от электромагнитных помех объясняется тем, что уровни помех на многих объектах электроэнергетики, нефтегазового комплекса, атомной энергетики, промышленности и связи превышают стандартизованные уровни устойчивости аппаратуры к электромагнитным помехам.

Разработка защитных мероприятий может проводиться самостоятельно – например, в рамках разработки типовых решений. Однако наибольшей эффективности, особенно на сложных объектах, удается добиться, когда разработка защитных мероприятий производится на основе результатов определения электромагнитной обстановки на конкретном объекте экспериментальными и/или расчетными методами, в рамках единого комплексного подхода к решению проблемы электромагнитной совместимости.

В зависимости от конкретной ситуации, проводимые работы могут включать в себя:

  • Разработку мероприятий по модернизации заземляющего устройства объекта в соответствии с требованиями ЭМС цифровой аппаратуры.
  • Разработку мероприятий по приведению системы молниезащиты объекта в соответствие современным требованиям.
  • Корректировку мест размещения аппаратуры и трасс прокладки кабелей питания и обмена информацией.
  • Разработку мероприятий по модернизации систем питания и заземления цифровой аппаратуры.
  • Выбор устройств защиты от импульсных перенапряжений в цепях питания и обмена информацией.
  • Разработку мероприятий по обеспечению гальванической развязки силовых и информационных цепей.
  • Разработку мероприятий по экранированию вторичных цепей и аппаратуры.
  • Выбор устройств стабилизации и фильтрации для цепей питания постоянным и переменным током.
  • Применение средств снижения уровней электростатических потенциалов в помещениях с цифровой аппаратурой.
  • Применение других средств борьбы с помехами, например – систем активной компенсации магнитного поля.

Техподдержка

Специалисты ООО «ПДБ Энерго» всегда готовы помочь Вам разобраться в вопросах защиты от помех электронной аппаратуры на энергетических и промышленных объектах. Электромагнитная совместимость и электромагнитная обстановка ключевые слова в нашей деятельности.

При проведении работ на объектах может быть предусмотрено обучение персонала заказчика навыкам экспресс-оценки ЭМО, что позволит ему собственными силами осуществлять необходимые контрольные процедуры в процессе эксплуатации энергообъекта.

Обращаем Ваше внимание на то, что совместно с работами по экспериментальной или расчетной оценке электромагнитной обстановки часто выполнятся работы по координации изоляции и расчету возможности возникновения феррорезонанса, проектированию систем заземления и молниезащиты, в том числе активной молниезащиты, проверке возможности развития резонансных перенапряжений, повышению грозоупорности ВЛ и ПС, определению параметров качества электропитания, измерению сопротивления изоляции электрических аппаратов и вторичных цепей, замеру сопротивления петли «фаза-нуль» и тепловизионному контролю.

В начало страницы