Дифференциальная защита линий электропередачи напряжением 110-220 кВ с повышенной устойчивостью функционирования в переходных режимах короткого замыкания

• Автор: Иванов, Игорь Юрьевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 135 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ ЗАЩИТ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ НАПРЯЖЕНИЕМ 110-220 КВ
1.1. Применение дифференциального принципа для защиты линий электропередачи
1.2. Особенности современных устройств дифференциальной защиты линий
1.3. Преимущества и недостатки современных устройств дифференциальной защиты линий
1.4. Тенденции развития дифференциальных защит
2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ КОРОТКОМ ЗАМЫКАНИИ
2.1. Синтез математических моделей базовых элементов системы электроснабжения
2.1.1. Математическое моделирование переходного процесса короткого замыкания в симметричной трёхфазной цепи
2.1.2. Математическое моделирование переходного процесса короткого замыкания во вторичных цепях защиты
2.1.3. Анализ различных методов моделирования динамических режимов функционирования устройств релейной защиты в условиях электромагнитных переходных процессов
2.2. Методика проведения имитационного моделирования дифференциальной защиты линии напряжением 110-220 кВ
2.2.1. Блок моделирования входного сигнала
2.2.2. Блок моделирования трансформатора тока
2.2.3. Блок моделирования дифференциальной защиты линии

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПЕРВИЧНОЙ СЕТИ И ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА НА УСТОЙЧИВОСТЬ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ
ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ ЛИНИИ В ПЕРЕХОДНЫХ РЕЖИМАХ КОРОТКОГО ЗАМЫ К АНИЯ
3.1. Условия, необходимые для правильной работы электромагнитных трансформаторов тока в переходных режимах короткого замыкания
3.2. Исследование влияния насыщения электромагнитных трансформаторов тока на алгоритмы измерения микропроцессорных устройств релейной защиты
3.3. Условия, характеризующие устойчивость функционирования дифференциальной защиты линии
3.4. Исследование устойчивости функционирования дифференциальной защиты линии в переходных режимах внешнего короткого замыкания
3.5. Исследование устойчивости функционирования дифференциальной защиты линии в переходных режимах внутреннего короткого замыкания
4. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ НОВЫХ АЛГОРИТМОВ РАБОТЫ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ ЛИНИИ
4.1. Обоснование использования в функциональной схеме дифференциальной защиты линии дополнительных логических узлов
4.2. Новые алгоритмы работы дифференциальной защиты линии, работающей на базе мгновенных значений токов
4.2.1. Алгоритм определения внутреннего короткого замыкания с
помощью первого вспомогательного признака
4.2.2. Алгоритм определения внешнего короткого замыкания с помощью второго вспомогательного признака
4.2.3. Алгоритм определения внешнего короткого замыкания с помощью третьего вспомогательного признака

4.2.4. Функциональная схема дифференциальной защиты линии,
работающей на базе мгновенных значений токов
4.3. Новые алгоритмы работы дифференциальной защиты линии,
работающей на базе векторных значений токов
4.3.1. Алгоритм действия детектора повреждений для дифференциальной защиты линии, работающей на базе векторных значений токов
4.3.2. Функциональная схема дифференциальной защиты линии,
работающей на базе векторных значений токов
4.4. Оценка эффективности предложенных алгоритмов функционирования дифференциальной защиты линии
4.4.1. Оценка устойчивости функционирования усовершенствованной дифференциальной защиты линии при внешних коротких замыканиях
4.4.2. Оценка чувствительности усовершенствованной дифференциальной защиты линии при внутренних коротких замыканиях
4.4.3. Оценка быстродействия усовершенствованной дифференциальной защиты линии при внутренних коротких замыканиях
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Кривая рис. 2.3 (б) предполагает, что до тех пор, пока магнитный поток не достигнет значения Ф0, индуктивность ветви намагничивания равна бесконечности и ток намагничивания полностью отсутствует. После достижения магнитным потоком значения Ф0 индуктивность ветви намагничивания остаётся постоянной и определяется тангенсом угла наклона прямой.
Способ расчёта по рис. 2.3 (в) является дальнейшим упрощением способа рис. 2.3 (б). Кривая рис. 2.3 (в) предполагает, что после того, как магнитный поток достигнет значения Ф0, индуктивность ветви намагничивания скачкообразно обратится в нуль и весь первичный ток станет током намагничивания. Во вторичной цепи ток отсутствует до тех пор, пока магнитный поток не упадёт до значения Ф0, что соответствует нулевому значению тока намагничивания, а так как ток намагничивания равен первичному току, то, следовательно, до тех пор, пока первичный ток не достигнет значения, равного нулю. После этого первичный ток вновь полностью трансформируется во вторичную цепь, и это продолжается до тех пор, пока снова не наступит насыщение, то есть пока магнитный поток не достигнет значения Фо.
Способы аппроксимации, представленные на рис. 2.3 (б) и рис. 2.3 (в), имеют некоторое преимущество по сравнению со способом, представленном на рис. 2.3 (а): они позволяют учитывать остаточную индукцию в ТТ.
Преимуществом способа расчёта, представленного на рис. 2.3 (в) является простота математической формулировки. Однако, как показывает практика, данный способ имеет слишком большую погрешность при глубоких насыщениях ТТ, что совершенно не приемлемо для оценки устойчивости функционирования дифференциальных защит в переходных режимах КЗ [98].
Поэтому в большинстве случаев пользуются способом аппроксимации, представленным на рис. 2.3 (б).