Разработка рекомендаций по предотвращению срабатываний микропроцессорных средств защиты и автоматики энергообъектов от замыканий в системе оперативного тока

• Автор: Монаков, Юрий Викторович
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: [Москва]
• Количество страниц: 124 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. Исследование ложных срабатываний релейных защит, и характеристик ДВ МПРЗА
1.1. Применение ДВ на электрических подстанциях
1.2. Характеристики ДВ
1.3. Схемотехнические решения ДВ МПРЗА
1.4. Влияние методов и средств поиска мест снижения полюсной изоляции относительно земли на работу ДВ
Выводы по главе:
2. Разработка математической модели СОПТ с ДВ МПРЗА, ее реализация и верификация
2.1. Разработка математической модели
2.2. Реализация модели СОПТ с ДВ МПРЗА в ЕМТР Ю/
2.3. Экспериментальное определение характеристик ДВ МПРЗА
2.4. Верификация модели
Выводы по главе:
3. Исследование влияния переходных процессов при замыканиях на землю в СОПТ на работу ДВ МПРЗА
3.1. Исследуемые расчетные события в СОПТ
3.2. Определение основных влияющих факторов
3.3. Разработка рекомендаций по оптимизации параметров ДВ
3.4. Разработка средств и методики контроля параметров ДВ в процессе эксплуатации МПРЗА
Выводы по главе:
4. Исследование влияния способа заземления СОПТ на работу ДВ МПРЗА
4.1. Замыкания между элементами СОПТ и сетью переменного напряжения.
4.2. Расчетное исследование процессов, вызванных работой устройств контроля изоляции и поиска земли в СОПТ
4.3. Влияние способа заземления СОПТ на работу ДВ
Резистивное заземление средней точки СОПТ
Заземление отрицательного полюса СОПТ
4.4. Исследование переходных процессов в СОПТ на физической модели
Выводы по главе:
Заключение
Библиографический список

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы.
На электростанциях и подстанциях растет количество ложных срабатываний микропроцессорных релейных защит и автоматики (МПРЗА), приводящих к неоправданным отключениям силового электрооборудования, что, в конечном итоге, существенно снижает надежность энергосистем. Действующие нормативные документы не содержат требований по отстройке ДВ от замыканий на землю, замыканий с сетью переменного напряжения и от инжектируемых импульсов устройств активного поиска мест снижения сопротивления полюсной изоляции относительно земли в системе оперативного постоянного тока (СОПТ).
Одним из наиболее уязвимых мест МПРЗА являются оптронные преобразователи дискретных сигналов, далее называемые «дискретными входами» (ДВ). Энергия, необходимая для переключения ДВ МПРЗА на четыре порядка меньше, чем у электромеханических реле. В отличие от электромеханических промежуточных реле, имеющих ток срабатывания 10-50 мА и время срабатывания, измеряемое в миллисекундах, ДВ МПРЗА имеют ток срабатывания 2-5 мА и могут переключаться за микросекунды. Меньшая энергоемкость ДВ МПРЗА позволила значительно снизить выделение тепла в релейных шкафах, увеличить коммутационный ресурс управляемых контактов в цепях релейных защит. Однако практика показала, что ДВ МПРЗА уязвимы по условиям электромагнитной совместимости.
Производители МПРЗА работают над повышением помехоустойчивости ДВ, однако до настоящего времени эффективного решения не достигнуто и помехозащищенность многих типов МПРЗА не отвечает условиям эксплуатации.
Характеристики ДВ не нормируются и, следовательно, возможен их значительный разброс даже в пределах одного типа МПРЗА.
В этой связи актуальной является разработка требований к характеристикам ДВ МПРЗА, рекомендаций по их испытанию и условиям работы СОПТ.

Рисунок 2.1. Блок-схема иллюстрирующая логику работы ДВ
На рисунке 2.1 флажок р определяет факт срабатывания ДВ, поэтому на входе приравнивается к нолю. Начальное сопротивление ДВ определено сопротивлением в режиме ожидания У?о и является постоянным.
Описание переходных процессов системой дифференциальных уравнений
Переходные процессы, протекающие в СОПТ при замыканиях на землю, описаны посредством систем дифференциальных уравнений. Рассмотрен случай замыкания на землю на участке сети УК-ДВ (рисунок 2.28). Уравнения, описывающие переходные процессы, происходящие в СОПТ при замыкании на землю, составлены на основании расчетной схемы, представленной на рисунке 2.29. При переходе от схемы подключения ДВ к расчетной схеме изменения