Специалисты ООО «ПО СЗВИ» проводят работы по созданию эффективных приборов для контроля ограничителей перенапряжения. Так, в 2019 году успешно завершилась разработка первой версии беспроводного регистратора срабатываний ОПН типа «ОПН-Визор-II» с беспроводным способом работы, с помощью которого стал возможным удаленный контроль тока утечки ОПН и отслеживание всех случаев срабатывания ОПН.
Информация, выдаваемая приборными датчиками, подключенными в разрыв цепи заземления, поступает через радиоканал на базовый модуль. Сразу после этого данные о всех расположенных на распредустройстве ОПН выводятся на экран.
Внедрение «ОПН-Визор-II» в работу таких энергообъектов как ПАО «Центрэнерго», завод «БетонМаш», АО «ДТЭК» и ПАО «ДонбассЭнерго» позволило сделать выводы, что эти приборы справляются со своими задачами. Их эффективность доказана в условиях эксплуатации на реальных объектах.
Опыт практического применения данного прибора дает возможность определить, каковы преимущества и недостатки «ОПН-Визор-II». Среди преимуществ специалисты предприятий, воспользовавшихся приборами, отмечают:
Сбор информации не вызывает трудностей.
Для беспроводных датчиков не требуется постоянное техническое обслуживание.
Не нужно менять батареи или заряжать аккумуляторы, так как они здесь не предусмотрены, а питание поступает к прибору от тока утечки.
Из недостатков предприятия, уже внедрившие приборы в эксплуатацию, отметили недостаточный радиус радиосвязи базового модуля, а также невозможность снимать информацию с датчиков за пределами зоны видимости. Заказчики выразили пожелания разработчикам по поводу устранения имеющихся недостатков и в ответ на это создатели регистраторов «ОПН-Визор-II» выпустили новую разработку.
Результатом труда по усовершенствованию предыдущей модели прибора и устранению недостатков стал прибор для регистрации срабатывания ОПН с определением тока утечки «ОПН-Визор-IILR». Это беспроводное устройство, имеющее более широкий радиус приема-передачи данных в отличие от первой разработки (в новой версии он увеличен примерно в 30 раз). Буквы LR, включенные в название новой версии прибора, обозначают увеличенный радиус.
Основное изменение, отличающее конструкцию новой версии прибора, состоит в установке новых модулей приема и передачи. В процессе поиска подходящих приемо-передатчиков разработчики заинтересовались сетевым протоколом LoRa WAN. Это созданный совместно компанией Semtech Corporation и центром IBM Research продукт, представленный в 2015 году. Но главным в этой новинке является не протокол передачи данных, позволяющий работать сразу множеству приемо-передатчиков одного типа, объединенных в общую сеть, а сама методика LoRa и непосредственно приемо-передатчики.
LoRa – это уникальная технология модуляции, основной принцип которой состоит в обеспечении значительно большей зоны покрытия по сравнению с другими способами, стоящими наряду с этим методом модуляции. Технология LoRa использует асинхронный режим передачи данных, который подразумевает, что генерация радиосигнала передатчиком может происходить в любое время. Одним из преимуществ является также встроенная система прямого исправления обнаруженных ошибок.
Использование метода LoRa позволяет значительно повысить степень чувствительности примо-передатчика. Возможность использовать всю полосу пропускания канала позволяет приемнику не реагировать на канальные шумы и смещения, появляющиеся в результате некорректной настройки частот с применением некачественных опорных резонаторов.
Также при помощи LoRa метода становится возможным демодуляция сигналов, уровень которых на 19,5 дБ меньше уровня шумов. Для большинства систем со схожим принципом действия требуется сигнал, мощность которого не менее чем на 8-10 дБ превышает уровень шума. Еще одним значимым плюсом технологии LoRa является небольшой уровень расхода электроэнергии. При этом дальность связи является более широкой, а стоимость радиомодулей остается низкой.
Результат последних разработок, регистрирующий прибор «ОПН-Визор-II LR», создан с использованием радиомодулей, функционирующих на основе метода LoRa. Но при этом здесь не используется в полной мере протокол передачи данных LoRaWAN. Он несколько изменен для решения имеющейся в данном случае задачи – осуществлять сбор информации с датчиков (их должно быть не более100 штук), располагающихся на территории одного предприятия. За счет оптимизации протокола и, как следствие, уменьшении размера прошивки датчиков, был достигнут эффект уменьшения потребления энергии и понижение скорости работы измерительных схем датчиков.
В результате проведенных работ удалось внедрить новые версии регистраторов срабатываний ОПН «ОПН-Визор-II LR» в массовое производство. С помощью новой разработки поступает сигнал о всех случаях срабатывания ОПН и токе утечки ОПН на базовый модуль, расположенный в зоне прямой видимости - до 10 км, за ее пределами – до 3 км. За счет увеличенного расстояния между датчиками и базовым модулем персонал может контролировать состояние ОПН в любое время, не покидая диспетчерский пункт. Это значительно упрощает задачу специалистов, при этом точность получаемых данных является высокой.
Испытательный этап «ОПН-Визор-II» и «ОПН-Визор-II LR» проводился в «Південтесте» - лаборатории, деятельность которой аккредитована Госстандартом Украины. По результатам исследований была определена электромагнитная совместимость согласно мировым стандартам ДСТУ EN 61000-6-5:2018 и ДСТУ EN 61000-6-4:2019 для электростанций и подстанций. Испытания на реальных объектах завершились успешно – эффективность приборов была доказана в ходе их опытной эксплуатации.
Согласно протоколам проведенных испытаний в условиях лаборатории и реальных предприятий приборы «ОПН-Визор-II» и «ОПН-Визор-II LR»получили сертификацию в соответствии с Государственным стандартом. Это говорит о том, что они полностью соответствуют требованиям действующей нормативной документации, регламентирующей применение таких приборов на энергетических предприятиях страны, а также о соблюдении требований относительно серийного выпуска продукции.
Источник: Анатолий Валтасар 14 сентября 2020