GE Mark*Net

**GE Mark*Net** — это семейство микропроцессорных устройств релейной защиты и автоматики (РЗА), разработанное компанией General Electric (GE) для применения в электроэнергетике. Устройства серии Mark*Net предназначены для защиты, управления, мониторинга и регистрации аварийных событий на электрических подстанциях, линиях электропередачи, генераторах, трансформаторах и другом высоковольтном оборудовании. Система отличается модульной архитектурой, программируемой логикой и возможностью интеграции в автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ ТП) по цифровым протоколам связи.

История

Разработка семейства Mark*Net началась в 1990-х годах как часть стратегии General Electric по созданию универсальной платформы для защиты и автоматизации энергообъектов. Первые устройства серии, такие как UR (Universal Relay), были представлены в 1994 году. Они заменили устаревшие электромеханические и статические реле, предложив цифровую обработку сигналов, встроенную самодиагностику и гибкую настройку уставок.

В 2000-х годах GE расширила линейку, добавив специализированные модули для защиты линий (L90, L30, L60), трансформаторов (T60), генераторов (G60) и шин (B90). Устройства получили поддержку протоколов IEC 61850, DNP3 и Modbus, что позволило интегрировать их в современные цифровые подстанции. В 2010-х годах платформа была модернизирована: появились модели с улучшенной производительностью процессора, увеличенным объёмом памяти и поддержкой синхронизированных векторных измерений (PMU — Phasor Measurement Unit).

После приобретения в 2018 году подразделения GE Grid Solutions компанией ABB (ныне Hitachi Energy) семейство Mark*Net осталось в портфеле GE Vernova, выделенной в 2024 году в самостоятельную компанию. На 2025 год устройства продолжают выпускаться и поддерживаться, хотя GE постепенно переходит на новую платформу Multilin 8 Series.

Архитектура и устройство

Аппаратная платформа

Устройства Mark*Net построены на модульном принципе. Основные компоненты включают:

• Центральный процессорный модуль (CPU) — на базе 32-битных RISC-процессоров (например, Motorola 68360 или Freescale PowerPC). Выполняет алгоритмы защиты, логики и связи.
• Модули ввода/вывода (I/O) — дискретные входы (для приёма сигналов от датчиков положения выключателей, кнопок), дискретные выходы (для управления реле, выключателями), аналоговые входы (для измерения токов и напряжений от трансформаторов тока и напряжения).
• Блок питания — рассчитан на напряжение 48–250 В постоянного тока или 100–240 В переменного тока, с гальванической развязкой.
• Коммуникационные модули — обеспечивают связь по Ethernet, RS-232/485, оптоволокну. Поддерживаются протоколы IEC 61850 (GOOSE, MMS), DNP3, Modbus RTU/TCP, IEC 103.

Типичное устройство имеет от 4 до 16 аналоговых входов и от 16 до 64 дискретных входов/выходов. Корпус выполнен в стандарте 19-дюймовой стойки (4U или 6U) с защитой IP40.

Программное обеспечение

Для настройки и конфигурирования используется среда EnerVista UR Setup. Она позволяет:

• задавать уставки защиты (токовые, напряжения, частоты, мощности);
• программировать логические схемы на языке CPLD (Custom Programmable Logic Device) или в виде функциональных блоков;
• просматривать осциллограммы аварийных процессов;
• проводить диагностику и тестирование.

Устройства поддерживают функцию Sequence of Events (SOE) с точностью до 1 мс, что позволяет восстанавливать хронологию аварий.

Классификация и модели

Семейство Mark*Net включает несколько подсерий, каждая из которых ориентирована на определённый тип защиты:

Также существуют модели C60 (для защиты конденсаторных батарей) и M60 (для защиты двигателей).

Применение

Электроэнергетика

Устройства Mark*Net широко используются на объектах генерации, передачи и распределения электроэнергии. Основные области применения:

• Подстанции — защита линий 35–750 кВ, шин, трансформаторов. Устройства интегрируются в АСУ ТП через IEC 61850.
• Электростанции — защита генераторов (G60), блок-трансформаторов (T60), вспомогательных механизмов (M60).
• Промышленные предприятия — защита двигателей, насосов, компрессоров на нефтегазовых, металлургических и химических заводах.
• Возобновляемая энергетика — защита ветрогенераторов и солнечных инверторов.

Преимущества

• Модульность — возможность наращивания каналов ввода/вывода и функций без замены устройства.
• Программируемая логика — адаптация под нестандартные схемы защиты.
• Цифровая связь — поддержка современных протоколов для интеграции в цифровые подстанции.
• Самодиагностика — непрерывный контроль исправности аппаратной части.

Недостатки и критика

• Сложность настройки — требует высокой квалификации персонала.
• Зависимость от производителя — обновления прошивок и запасные части доступны только через GE.
• Устаревание — часть моделей (например, UR первого поколения) снята с производства, что затрудняет замену.
• Кибербезопасность — устройства ранних версий не имеют встроенной защиты от сетевых атак, что требует дополнительных мер (сегментация сети, межсетевые экраны).

Сравнение с аналогами

На рынке устройств РЗА семейство Mark*Net конкурирует с продуктами таких компаний, как:

• Siemens (серия SIPROTEC 5) — отличается более широкой функциональностью и интеграцией с Simatic.
• ABB (серия Relion 670/650) — предлагает аналогичную модульность, но с упором на IEC 61850.
• Schneider Electric (серия Sepam) — ориентирована на промышленные объекты.
• Российские производители (например, «ЭКРА», «Релематика», «Беспилотные системы») — устройства на базе ARM-процессоров с поддержкой российских протоколов (ГОСТ Р 58601).

Преимуществом Mark*Net является долгая история эксплуатации и обширная база установленного оборудования (более 500 000 устройств по всему миру по состоянию на 2020 год).

Интересные факты

• Устройства Mark*Net использовались при модернизации подстанций в рамках проекта «Цифровая подстанция» в России (например, на подстанции 500 кВ «Москва-Сити»).
• В 2015 году GE выпустила модель L90 с поддержкой PMU, что позволило использовать её в системах мониторинга переходных режимов (WAMS).
• Некоторые модели (например, T60) могут работать в режиме «горячего резерва» с автоматическим переключением при отказе основного устройства.

Источники

1. General Electric. UR Series Instruction Manual. GE Grid Solutions, 2019.
2. IEC 61850-5:2013. Communication networks and systems for power utility automation.
3. Каталог продукции GE Grid Solutions, 2020.
4. Отчёт о модернизации ПС 500 кВ «Москва-Сити» (ПАО «ФСК ЕЭС»), 2017.
5. Обзор рынка микропроцессорных устройств РЗА. Журнал «Энергетик», №4, 2021.