Принципы построения и модели токовых защит электроэнергетических систем

• Автор: Никитин, Константин Иванович
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 298 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Характеристика работы
Перечень используемых сокращений
Глава 1. Некоторые проблемы релейной защиты электроэнергетических систем
1.1 Релейная защита и требования, предъявляемые к ней
1.2 Недостатки основных защит
1.2.1 Защит с абсолютной селективностью
1.2.2 Основные защиты с относительной селективностью
1.3 Недостатки резервных защит
1.4 Сравнение защиты по чувствительности
1.5 Возможные направления совершенствования релейной защиты
1.6 Выводы и постановка задачи
Глава
2.1 Способы выявления КЗ безТТ на герконах
2.2 Защита электроустановок с зависимой выдержкой времени на герконах
2.3 Герконовая защита сборных шин и ячеек распределительных устройств
6..35 кВ от дуговых коротких замыканий
2.4 Модель логической защиты шин от дуговых коротких замыканий с использованием ТТ
2.5 Поперечная дифференциальная токовая направленная защита ЛЭП двух параллельных линий
2.6 Устройства для определения поврежденного присоединения и места однофазного замыкания
2.6.1 Алгоритм определения поврежденного присоединения
2.6.2 Определения места однофазного замыкания
2.7 Выводы
Глава 3. Принципы построения, алгоритмы и модели адаптивных резервных
защит ЛЭП с ответвлениями
ЗЛ Самонастраивающаяся токовая защита
3.2 Защита, основанная на оценке приращения модуля тока
3.3 Защита, реагирующая на приращение реактивной составляющей тока
3.4 Построение защит, реагирующих на приращение вектора тока
3.4Л Защита, реагирующая на приращение вектора тока
3.4.2 Определение характеристики срабатывания
3.5 Алгоритм функционирования продольной дифференциальной резервной токовой защиты транзитной линии
3.6 Выводы
Глава 4. Блокировки токовых защит для обеспечения селективности и чувствительности
4.1. Устройство блокировки по направлению мощности без цепей напряжения
4.1.1 Анализ переходных процессов в ЛЭП при изменении режимов
4.1.2 Структурная схема устройства и принцип ее действия
4.1.2 Реализация токовой направленной защиты на микроконтроллере
4.2 Устройство блокировки для быстрого распознавания самозапуска по амплитуде тока
4.3 Устройство блокировки для быстрого распознавания пуска и самозапуска
по амплитуде тока и его фазе
4.3.1 Постановка задачи
4.3.3 Эксперименты
4.3.4 Разработка алгоритма работы защиты
4.4 Выводы
Г лава 5 Резервные защиты линий и трансформаторов, оценивающие соотношения и разности токов фаз

5.1 Разность модулей токов фаз, как основа для построения защиты линий от двухфазных замыканий
5.2 Разность модулей токов фаз, как основа для построения защиты линий от коротких замыканий на землю
5.3 Защита ЛЭП от двухфазных КЗ за трансформаторами ответвлений, реагирующая на комбинации приращений разностей токов фаз
5.4 Защита трансформатора, оценивающая отношения сумм и разностей модулей токов фаз
5.5 Выводы
Глава 6. Алгоритмы резервных централизованных защит линий электропередач 330..500 кВ
6.1 Алгоритмы централизованных защит, использующие закон Кирхгофа
6.2 Алгоритмы резервных централизованных защит на сравнении знака мощности
6.2.1 Алгоритм защиты присоединений схемы четырехугольника
6.2.2 Алгоритм защиты присоединений схемы шестиугольника
6.3 Модели резервных централизованных защит
6.6 Выводы
Глава 7. Возможные принципы построения токовых защит
7.1 Прогнозирующая защита
7.1.1 Определение срока службы изоляции
7.2.2 Структурная схема устройства прогнозирующей защиты
7.3 Возможные принципы построения защит
7.3.4 Сопоставление рассматриваемых зашит по чувствительности
7.3.5 Сопоставление по чувствительности новых защит и некоторые пути ее
дальнейшего повышения
7.4 Выводы
Заключения
Библиографический список
*w цг '* з 1 ' >

Реле направления мощности (РНМ). Определяют угол между током и напряжением, подведенными к реле В. В МТНЗ это угол между током в линии и междуфазными напряжением. В ЗНП - угол между током и напряжением нулевой последовательности. Эти РНМ обладают и хорошим быстродействием и чувствительностью. Однако несмотря на это из-за РНМ обе защиты имеют мертвые зоны, первая в начале защищаемой, а вторая в конце смежной линии при выполнении функции резервной. Мертвые зоны давно научились исключать, например, с помощью устройства, предложенного Р. А. Вайнштейном и
А. П. Пушковым. Эти устройства усложняют защиту (уменьшая надежность), но не исключают главный недостаток цепи напряжения, которые, как известно [2, 7, 8] значительно менее надежны, чем токовые. В общем случае угловая характеристика РНМ (рис. 1.3) имеет вид [8], где /?у — угол уставки. Для срабатывания необходимо, чтобы 2Q/2P Это неравенство должно соблюдается при наладке, когда известно (от диспетчера), что мощность передается от шин в линию. В настоящее время из находящихся в эксплуатации наиболее совершенным РНМ является РМ-11, в котором сравнивается время совпадения мгновенных значений электрических величин в положительный полупериод с временем их несовпадения в отрицательном полупериоде [8] Наиболее распространен вариант 90-градусной схемы, когда измеряется угол между током поврежденной фазы и линейным напряжением между двумя другими фазами, что обеспечивает работу реле при однофазных и двуфазных КЗ. Т.к. это напряжение не падает до 0.
РНМ вне зависимости от выполнения характеризуется диапазоном углов

<1рр срабатывания. срР — Uplp = 180° и определяется выражением
п п Фр.макс.ч ~~ — <Рр — Фр.макс.ч гДе <Рр,млкс,ч - угол максимальной чувствительности (при этом угле РНМ работает при минимальных значениях подведенных величин).