На электростанциях и подстанциях растет количество ложных срабатываний микропроцессорных релейных защит и автоматики (МПРЗА), приводящих к неоправданным отключениям силового электрооборудования, что в конечном итоге существенно снижает надежность энергосистем. Действующие нормативные документы не содержат требований по отстройке ДВ от замыканий на землю, замыканий с сетью переменного напряжения и от инжектируемых импульсов устройств активного поиска мест снижения сопротивления полюсной изоляции относительно земли в системе оперативного постоянного тока (СОПТ).
Одним из наиболее уязвимых мест МПРЗА являются оптронные преобразователи дискретных сигналов, далее называемые дискретными входами (ДВ). Энергия, необходимая для переключения ДВ МПРЗА, на четыре порядка меньше, чем у электромеханических реле. В отличие от электромеханических промежуточных реле, имеющих ток срабатывания 10–50 мА и время срабатывания, измеряемое в миллисекундах, ДВ МПРЗА имеют ток срабатывания 2–5 мА и могут переключаться за микросекунды. Меньшая энергоемкость ДВ МПРЗА позволила значительно снизить выделение тепла в релейных шкафах, увеличить коммутационный ресурс управляемых контактов в цепях релейных защит. Однако практика показала, что ДВ МПРЗА уязвимы по условиям электромагнитной совместимости.
Производители МПРЗА работают над повышением помехоустойчивости ДВ, однако до настоящего времени эффективного решения не достигнуто и помехозащищенность многих типов МПРЗА не отвечает условиям эксплуатации.
Характеристики ДВ не нормируются, и, следовательно, возможен их значительный разброс даже в пределах одного типа МПРЗА.
В этой связи актуальной является разработка требований к характеристикам ДВ МПРЗА, рекомендаций по их испытанию и условиям работы СОПТ.
1. Разработана математическая модель СОПТ с ДВ МПРЗА и компьютерная модель, отличающиеся от ранее известных тем, что учитывают режективный импульс ДВ и содержат логику работы современных ДВ-устройств МПРЗА. Компьютерная модель позволяет исследовать влияние замыканий полюсов сети постоянного тока на землю, влияние случайных гальванических связей между СОПТ и сетью переменного напряжения 0,4 кВ, влияние работы устройств поиска мест снижения сопротивления полюсной изоляции относительно земли на работу ДВ МПРЗА.