По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 620.9

Применение метода симметричных составляющих для выявления аварийных режимов в трехфазных электроэнергетических системах

Мигунов С.Д. главный специалист, Филиал ОАО «СО ЕЭС» Нижегородское РДУ, г. Нижний Новгород

С применением современных микропроцессорных устройств РЗА значительно расширились возможности по выявлению аварийных режимов, возникающих в сети. Но основные отечественные и зарубежные фирмы – -производители микропроцессорных устройств РЗА при производстве терминалов закладывают логику, присущую простым электромеханическим и микроэлектронным устройствам РЗА. Применение новых, более универсальных алгоритмов выявления повреждений в сети позволит повысить уровень РЗА, приблизиться к созданию высокоинтегрированных активно-адаптивных сетей нового поколения SMARTGRID и повысить надежность электроснабжения в целом. При разработке универсального алгоритма выявления повреждения и определения его вида и места использовались классические методы расчетов линейных электрических цепей однофазного и трехфазного переменного синусоидального тока и метод симметричных составляющих. Основные проверочные расчеты проводились в программе MathCAD. Определена возможность расчета основных выражений, связывающих параметры расчетной схемы, которая позволяет определить топологию соединения схем прямой, обратной и нулевой последовательности в комплексной схеме замещения, соответствующей определенному виду несимметричного КЗ. И рассчитаны эти выражения для упрощенной комплексной схемы замещения. Оперируя определенными «количественными» величинами данной расчетной схемы, можно делать выводы о «качественных» явлениях, происходящих в трехфазных электрических сетях. Предложенный алгоритм определения схемы подключения прямой, обратной и нулевой последовательности при необходимой доработке может быть реализован в микропроцессорных устройствах РЗА для определения вида и места повреждения в электроэнергетических системах.

Литература:

1. Линт Г.Э. Симметричные составляющие в релейной защите. – М.: Энергоатомиздат, 1996. – 160 с.: ил. – (Библиотека электромонтера, вып. 654).

2. Ульянов С.А. Электромагнитные переходные процессы в электрических системах. – М., Энергия, 1970. – 520 с.

3. Руководящие указания по релейной защите. Вып. 11. Расчеты токов короткого замыкания для релейной защиты и системной автоматики в сетях 110–750 кВ. – М.: Энергия, 1979. – 152 с.: ил.

Назначение устройств релейной защиты и автоматики (РЗА) состоит в том, чтобы быстро определить наличие повреждения в электрической сети, его вид и место, после чего быстро отключить поврежденный участок. С внедрением современных микропроцессорных устройств РЗА удалось повысить быстродействие защит, но алгоритмы функционирования, закладываемые в терминалы, остались неизменными, что, несомненно, ограничивает возможности новых устройств.

Отличительной особенностью традиционных принципов выполнения защит является разделение на действие при отдельных видах повреждений. Например, отдельный блок токовой защиты нулевой последовательности (ТЗНП) от повреждений «на землю» или блок дистанционной защиты (ДЗ) от междуфазных повреждений. Но такое разделение устройств РЗА приводит к тому, что они начинают неправильно функционировать при более сложных повреждениях или в анормальных режимах работы сети, не требующих быстрого отключения ее элементов. Например, при неполнофазных режимах (обрыв провода) и многих других.

Микропроцессорное устройство РЗА позволяет использовать в алгоритме функционирования максимальное количество первоначальных данных, полученных от присоединения: Iа, Ib, Ic, Uа, Ub, Uc.

В основу получения универсального алгоритма определения вида повреждения положен метод симметричных составляющих (МСС), изложенный еще в 1918 г. [1].

Как известно из курса электромагнитных переходных процессов, каждому виду несимметричного короткого замыкания (КЗ) соответствует своя комплексная схема замещения, которая отличается топологией соединения эквивалентных сопротивлений прямой, обратной и нулевой последовательности, рис. 1 [2].

В основу вновь разрабатываемого принципа алгоритма функционирования РЗА лег дистанционный принцип определения места повреждения и идея определения вида повреждения по топологии соединения схем прямой, обратной и нулевой последовательности. Последнее можно осуществить заменив все возможные соединения или разрывы между узлами, содержащие сопротивления прямой, обратной и нулевой последовательности, на комплексные сопротивления, рис. 2.

Для Цитирования:
Мигунов С.Д., Применение метода симметричных составляющих для выявления аварийных режимов в трехфазных электроэнергетических системах. Оперативное управление в электроэнергетике: подготовка персонала и поддержание его квалификации. 2016;3.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: