Национальный стандарт РФ ГОСТ Р 59373-2021 "Единая энергетическая система и изолированно работающие энергосистемы. Релейная защита и автоматика. Автоматическое противоаварийное управление режимами энергосистем. Устройства автоматики ограничения повышения частоты. Нормы и требования" (утв. и введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 3 марта 2021 г. N 111-ст)

United power system and isolated power systems. Relay protection and automation. Automatic emergency control of electric power systems. Automatic overfrequency protection devices. Norms and requirements

ОКС 27.010

Дата введения - 1 апреля 2021 г.
Введен впервые

Предисловие

1 Разработан Акционерным обществом "Системный оператор Единой энергетической системы" (АО "СО ЕЭС")

2 Внесен Техническим комитетом по стандартизации ТК 016 "Электроэнергетика"

3 Утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 3 марта 2021 г. N 111-ст

4 Введен впервые

Введение

Согласно пункту 154 Правил [1] владельцами объектов электроэнергетики должна быть обеспечена проверка комплексов и устройств противоаварийной автоматики, устанавливаемых на принадлежащих им объектах электроэнергетики и энергопринимающих установках, на заданную функциональность.

Общие требования к организации автоматического противоаварийного управления в электроэнергетической системе, функциональности комплексов и устройств противоаварийной автоматики установлены Требованиями [2] и ГОСТ Р 55105.

Настоящий стандарт разработан в развитие указанных нормативных правовых актов и ГОСТ Р 55105 и направлен на обеспечение выполнения положений указанных нормативных документов.

1 Область применения

1.1 Настоящий стандарт устанавливает:

- основные требования к микропроцессорным устройствам автоматики ограничения повышения частоты (далее соответственно - АОПЧ, устройства АОПЧ), в том числе к микропроцессорным устройствам релейной защиты и автоматики (далее - РЗА) с функцией АОПЧ, обеспечивающие выполнение АОПЧ своих функций в электроэнергетической системе;

- порядок и методику проведения испытаний микропроцессорных устройств АОПЧ для проверки их соответствия указанным требованиям.

1.2 Настоящий стандарт распространяется на субъектов оперативно-диспетчерского управления в электроэнергетике, собственников и иных законных владельцев электрических станций, на которых установлены устройства АОПЧ, организации, осуществляющие деятельность по разработке, изготовлению, наладке, эксплуатации устройств и комплексов РЗА, проектные и научно-исследовательские организации.

1.3 Настоящий стандарт предназначен для применения при разработке схем выдачи мощности электрических станций, подготовке, согласовании и выполнении технических условий на технологическое присоединение объектов электроэнергетики к электрическим сетям, строительстве, реконструкции, модернизации и техническом перевооружении объектов электроэнергетики, создании (модернизации) устройств и комплексов противоаварийной автоматики.

Требования настоящего стандарта также должны учитываться при обеспечении функционирования в составе электроэнергетической системы устройств АОПЧ, указанных в 1.4.

1.4 Требования настоящего стандарта распространяются на вновь устанавливаемые на объектах электроэнергетики устройства АОПЧ, а также на существующие устройства АОПЧ в случаях, указанных в 1.5, абзац четвертый.

1.5 Требования настоящего стандарта не распространяются (за исключением случаев, указанных в абзаце четвертом настоящего пункта) на устройства АОПЧ в случае, если такие устройства:

- установлены на объектах электроэнергетики до вступления в силу настоящего стандарта;

- подлежат установке на объектах электроэнергетики в соответствии с проектной (рабочей) документацией на создание (модернизацию) устройств или комплексов РЗА, согласованной и утвержденной в установленном порядке до вступления в силу настоящего стандарта.

Для указанных устройств АОПЧ выполнение требований настоящего стандарта должно быть обеспечено при их модернизации либо замене, а также в случае изменения алгоритма их функционирования (при наличии технической возможности реализации в устройстве АОПЧ).

1.6 Настоящий стандарт не устанавливает требования к электромагнитной совместимости, условиям эксплуатации, сервисному обслуживанию, объему заводских проверок, пожаробезопасности, электробезопасности и информационной безопасности устройств АОПЧ, оперативному и техническому обслуживанию устройств АОПЧ.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 55105 Единая энергетическая система и изолированно работающие энергосистемы. Оперативно-диспетчерское управление. Автоматическое противоаварийное управление режимами энергосистем. Противоаварийная автоматика энергосистем. Нормы и требования

ГОСТ Р 57114 Единая энергетическая система и изолированно работающие энергосистемы. Электроэнергетические системы. Оперативно-диспетчерское управление в электроэнергетике и оперативно-технологическое управление. Термины и определения

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины, определения и сокращения

3.1 В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 57114, ГОСТ Р 55105, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1 устройство автоматики ограничения повышения частоты; устройство АОПЧ: Микропроцессорное устройство противоаварийной автоматики, реализующее функцию АОПЧ, как выполненное в виде отдельного устройства противоаварийной автоматики, так и в виде микропроцессорного устройства РЗА, в котором реализована функция АОПЧ.

3.1.2 номер версии алгоритма функционирования устройства АОПЧ: Индивидуальный цифровой, буквенный или буквенно-цифровой набор (номер), в том числе входящий в состав номера версии программного обеспечения устройства АОПЧ, отличающий указанную версию алгоритма функционирования устройства АОПЧ от других версий и подлежащий изменению при внесении изменений в алгоритм функционирования устройства АОПЧ (включая изменения, вносимые при модификации, иной переработке или адаптации алгоритма функционирования устройства АОПЧ).

3.1.3 программно-аппаратный комплекс моделирования энергосистем в режиме реального времени: Программно-аппаратный комплекс, предназначенный для создания математической модели энергосистемы, расчета параметров электроэнергетического режима энергосистемы при заданных возмущающих воздействиях и обеспечивающий физическое подключение испытываемого (проверяемого) устройства РЗА к математической модели энергосистемы и получения устройством РЗА данных о параметрах режима в режиме реального времени.

3.1.4 тестовая модель энергосистемы: Цифровая модель энергосистемы, созданная в программно-аппаратном комплексе моделирования энергосистем в режиме реального времени, в объеме, необходимом для проведения сертификационных испытаний устройств АОПЧ.

3.2 В настоящем стандарте использованы следующие сокращения:

АОПЧ - автоматика ограничения повышения частоты;

АПВ - автоматическое повторное включение;

АРВ - автоматический регулятор возбуждения;

АСУ ТП - автоматизированная система управления технологическими процессами объекта электроэнергетики;

В - выключатель;

К - место короткого замыкания (КЗ);

КЗ - короткое замыкание;

ЛЭП - линия электропередачи;

ПАК РВ - программно-аппаратный комплекс моделирования энергосистем в режиме реального времени;

РЗА - релейная защита и автоматика;

ТН - трансформатор напряжения;

ШБМ - шина бесконечной мощности;

ЭС - энергосистема.

4 Требования к устройствам автоматики ограничения повышения частоты

4.1 Устройства АОПЧ предназначены для предотвращения недопустимого по величине и длительности повышения частоты в энергосистеме до уровня, при котором возможно срабатывание автоматов безопасности или технологических защит от повышения частоты вращения турбин тепловых, гидравлических и атомных электростанций.

4.2 В соответствии с принципами организации автоматического ограничения повышения частоты в зависимости от пусковых факторов, использованных в устройстве, устройства АОПЧ могут быть одного из следующих видов:

- устройство АОПЧ с измерительными органами по частоте;

- устройство АОПЧ с измерительными органами по частоте и по скорости повышения частоты.

Примечание - В настоящем стандарте при отсутствии указания, на какой именно вид устройства АОПЧ распространяется соответствующее требование, считается, что требование настоящего стандарта распространяется на все виды устройств АОПЧ.

4.3 Для реализации функции АОПЧ устройство АОПЧ должно обеспечивать определение частоты электрического тока в месте установки устройства с контролем повышения частоты одновременно в трех фазах.

4.4 Устройство АОПЧ должно обеспечивать:

- время срабатывания измерительного органа по частоте не более 0,1 с при скорости изменения частоты от 0,5 до 10 Гц/с;

- возможность задания уставок по частоте в диапазоне от 50,50 до 55,00 Гц с шагом не более 0,05 Гц;

- возврат измерительных органов по частоте при снижении частоты на 0,1 Гц ниже уставки срабатывания;

- возможность задания уставок по времени в диапазоне от 0 до 180,0 секунд с шагом не более 0,1 с.

4.5 В устройстве АОПЧ должно быть предусмотрено не менее трех ступеней с уставками по частоте.

4.6 В устройстве АОПЧ с измерительными органами по частоте и по скорости повышения частоты должно быть предусмотрено не менее двух ступеней с уставками по скорости повышения частоты.

4.7 В устройстве АОПЧ с измерительными органами по частоте и по скорости повышения частоты ступени с уставками по скорости повышения частоты должны срабатывать при повышении частоты выше заданных значений.

4.8 В устройстве АОПЧ с измерительными органами по частоте и по скорости повышения частоты время срабатывания измерительного органа с уставкой по скорости повышения частоты 1 Гц/с и выше не должно превышать 180 мс при изменении частоты со скоростью, в два раза превышающей уставку.

4.9 В устройстве АОПЧ следует предусмотреть возможность работы устройства АОПЧ одновременно от двух ТН (цепей напряжения) или возможность автоматического переключения по источникам (цепям) напряжения для обеспечения резервирования по цепям напряжения.

4.10 Устройство АОПЧ не должно ложно срабатывать:

- при КЗ;

- в цикле однофазного АПВ;

- возникновении неисправностей в цепях напряжения;

- потере цепей напряжения;

- перезагрузке устройства;

- замыкании на землю в одной точке в сети оперативного постоянного тока;

- снятии, подаче оперативного тока (в том числе обратной полярности);

- перерывах электропитания любой длительности и глубины снижения напряжения оперативного тока.

4.11 После перерывов питания любой длительности или/и перезагрузки устройство АОПЧ должно восстанавливать работоспособность с заданными уставками и алгоритмом функционирования.

4.12 Устройство АОПЧ должно обеспечивать:

- внутреннюю функцию регистрации аналоговых сигналов и дискретных событий в объеме, необходимом для анализа работы устройства;

- экспорт осциллограмм в формате COMTRADE (см. [3]).

4.13 В устройстве АОПЧ должна быть предусмотрена автоматическая самодиагностика исправности программно-аппаратных средств с сигнализацией о неисправности.

4.14 В устройстве АОПЧ должна быть предусмотрена возможность синхронизации с глобальными навигационными системами. Все зарегистрированные в устройстве АОПЧ данные должны иметь метки всемирного координированного времени.

4.15 Устройство АОПЧ должно обеспечивать возможность передачи информации о его функционировании в АСУ ТП объекта электроэнергетики и во внешние регистраторы аварийных событий и процессов.

4.16 Документация на устройство АОПЧ должна быть на русском языке и включать следующую информацию.

1) Руководство по эксплуатации устройства АОПЧ, содержащее:

- информацию об области применения устройства;

- версию программного обеспечения устройства (при наличии - также версию алгоритма функционирования);

- описание технических параметров (характеристик) устройства;

- функционально-логические схемы и схемы программируемой логики устройства с описанием алгоритма работы данных схем;

- схемы подключения устройства по всем входным и выходным цепям.

2) Документацию по техническому обслуживанию устройства АОПЧ, содержащую:

- инструкции по наладке, техническому обслуживанию и эксплуатации устройства с указанием требований по периодичности, виду обслуживания и необходимому объему профилактических работ по каждому виду обслуживания;

- форму протокола технического обслуживания, учитывающую последовательность и объем работ по техническому обслуживанию устройств РЗА, установленных законодательством РФ в области электроэнергетики и, при необходимости, дополнительные объемы проверки, установленные организацией - изготовителем устройства АОПЧ;

- инструкцию по обновлению программного обеспечения устройства с необходимым объемом проверочных работ при обновлении программного обеспечения.

Примечание - Документацию по техническому обслуживанию, указанную в 4.16.2, допускается включать в состав руководства по эксплуатации устройства АОПЧ.

3) Методику расчета и выбора параметров настройки (уставок) и алгоритмов функционирования устройства АОПЧ, в том числе включающую бланк уставок, содержащий перечень всех параметров настройки (уставок) и алгоритмов функционирования, предусмотренных организацией - изготовителем устройства АОПЧ, условия выбора каждого параметра настройки (уставки) и алгоритма функционирования устройства АОПЧ, типовые примеры их выбора.

5 Требования к испытаниям устройств автоматики ограничения повышения частоты

5.1 Для проверки выполнения требований к устройствам АОПЧ, установленных настоящим стандартом, следует проводить испытания.

Результаты испытаний распространяются на конкретный вид устройства АОПЧ (в соответствии с 4.2), тип (марку) и конкретную версию алгоритма функционирования устройства АОПЧ, непосредственно прошедшую проверку выполнения указанных требований. В случае изменения алгоритма функционирования устройства АОПЧ, прошедшего проверку, необходимо проводить повторные испытания.

5.2 Испытания устройств АОПЧ следует проводить в соответствии с методикой проведения испытаний устройств АОПЧ согласно приложению А с использованием ПАК РВ.

5.3 Для проведения испытаний устройства АОПЧ организация (испытательная лаборатория, испытательный центр), проводящая испытания (далее - организация, осуществляющая испытания), должна быть оснащена соответствующей производственно-технической базой (техническими средствами), необходимой для проведения испытаний, включая математическую модель энергосистемы, созданную с применением ПАК РВ в составе тестовой схемы с характеристиками, требуемыми для проведения испытаний устройств АОПЧ в соответствии с приложением А.

5.4 Испытания следует проводить по программе, разработанной в соответствии с приложением А. Программа испытаний должна учитывать вид устройства АОПЧ.

5.5 Для проведения испытаний собственником или иным законным владельцем объекта электроэнергетики, на котором планируется к установке (установлено) устройство АОПЧ, или иным лицом, заинтересованным в их проведении (далее - владелец устройства), должны быть предоставлены следующие документы и информация:

- руководство (инструкция) по эксплуатации устройства АОПЧ, включающее техническое описание с обязательным указанием вида, области применения, функционально-логические схемы с описанием алгоритмов работы устройства, а также инструкция по монтажу, настройке и вводу в эксплуатацию устройства АОПЧ;

- номер версии алгоритма функционирования устройства АОПЧ, применяемого в испытуемом устройстве АОПЧ, и краткое описание алгоритма функционирования устройства;

- параметры настройки устройства АОПЧ для проведения испытаний, а также обоснование их выбора.

5.6 Для проведения испытаний владелец устройства передает организации, осуществляющей испытания, устройство АОПЧ и согласовывает схемы его подключения к тестовой модели энергосистемы (к интерфейсным блокам ПАК РВ), параметры настройки устройства АОПЧ и параметры ПАК РВ.

5.7 Организация, осуществляющая испытания, проводит их в соответствии с этапами подготовки и проведения испытаний устройств АОПЧ согласно А.2.

5.8 Результаты испытаний оформляют протоколом. Протокол испытаний должен быть подписан всеми участниками испытаний.

5.9 Протокол испытаний должен содержать следующую информацию:

- наименование и адрес владельца устройства;

- наименование и адрес организации, проводившей испытания;

- номер и дату протокола испытаний, нумерацию каждой страницы протокола, а также общее количество страниц;

- дату (период) проведения испытаний;

- место проведения испытаний;

- перечень лиц, принявших участие в испытаниях;

- ссылку на настоящий стандарт, на соответствие которому проведены испытания;

- программу испытаний;

- описание устройства АОПЧ [вид, тип (марка), номинальные параметры, номер версии алгоритма функционирования, структурная схема алгоритма функционирования и ее описание с учетом внесенных при испытаниях изменений];

- описание тестовой модели энергосистемы, на которой проводились испытания;

- параметры ПАК РВ (тип, модель, заводской номер);

- параметры настройки (уставки) устройства АОПЧ с обоснованием их выбора;

- результаты проведенных испытаний, содержащие материалы (осциллограммы, показания регистрирующих приборов и т.п.), иллюстрирующие работу устройства АОПЧ в каждом из проведенных опытов;

- скорректированные параметры настройки устройства АОПЧ (в случае если такие параметры, измененные по сравнению с первоначально выбранными параметрами настройки, были предложены владельцем устройства или уполномоченным им лицом в ходе испытаний) с приложением обоснования корректировки;

- оценку правильности функционирования устройства АОПЧ в каждом из проведенных опытов и выводы о соответствии или несоответствии проверяемых параметров, характеристик устройства АОПЧ настоящему стандарту, в том числе отдельно по каждому проверяемому параметру, характеристике.

5.10 Устройство АОПЧ считают прошедшим испытания, если по результатам оценки правильности функционирования устройства АОПЧ в каждом из проведенных опытов сделан вывод о соответствии всех проверяемых параметров, характеристик устройства АОПЧ требованиям настоящего стандарта.

5.11 Информация о результатах испытаний с указанием наименования, вида устройства АОПЧ, его типа (марки) и номера версии алгоритма функционирования устройства АОПЧ, в отношении которой проводились испытания, и приложением копии протокола испытаний должна быть направлена владельцем устройства (уполномоченным им лицом) субъекту оперативно-диспетчерского управления в электроэнергетике.

Библиография

[1]	Правила технологического функционирования электроэнергетических систем (утверждены постановлением Правительства Российской Федерации от 13 августа 2018 г. N 937)
[2]	Требования к оснащению линий электропередачи и оборудования объектов электроэнергетики классом напряжения 110 кВ и выше устройствами и комплексами релейной защиты и автоматики, а также к принципам функционирования устройств и комплексов релейной защиты и автоматики (утверждены приказом Минэнерго России от 13 февраля 2019 г. N 101)
[3]	МЭК 60255-24:2013	Измерительные реле и устройства защиты. Часть 24. Общий формат для обмена данными переходных процессов (COMTRADE) для энергосистем (Measuring relays and protection equipment - Part 24: Common format for transient data exchange (COMTRADE) for power systems)