Разработка релейной защиты фазоповоротного устройства с тиристорным коммутатором для ЛЭП 220 кВ

• Автор: Ахметов, Игорь Маратович
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 222 с. : ил.

Оглавление
Введение
1. АНАЛИЗ ВОЗМОЖНЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ ФПУ С ТК И РАЗРАБОТКА ТРЕБОВАНИЙ К ЕГО РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЕ
1.1. Роль фазоповоротных устройств в обеспечении оптимизации
перетоков активной мощности по линиям электропередачи и научно-технические проблемы построения релейной защиты ФПУ с тиристорным коммутатором
1.2. Особенности схемы ФПУ с ТК и его функциональные характеристики
1.3. Режимы работы ВТК для ФПУ с питанием шунтового трансформатора от вывода средней точки сериесного
трансформатора
1.4. Виды повреждений и ненормальные режимы работы фазоповоротных устройств
1.5. Требования, предъявляемые к релейной защите фазоповоротного устройства с тиристорным коммутатором
1.5.1. Общие требования, предъявляемые к релейной защите

1.5.2. Требования к релейной защите тиристорного коммутатора
1.5.3. Селективность
1.5.4. Чувствительность
1.6. Применяемые комплексы защит ФПУ различного типа с РПН
1.6.1. Комплект релейной защиты ФПУ первого типа с РПН
1.6.2. Комплект релейной защиты ФПУ второго типа
1.6.3. Комплект защит ФПУ третьего типа
Выводы к главе
2. АНАЛИЗ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ФАЗОПОВОРОТНОГО УСТРОЙСТВА С ТИРИСТОРНЫМ КОММУТОТОРОМ
2.1. Схема присоединения ФПУ к ЛЭП и его работа в эксплуатационном режиме
2.2. Включение ФПУ в нормальном режиме
2.3. Отключение ФПУ в нормальном режиме его работы
2.3.1. Отключение ФПУ с переходом ВТК в нулевую ступень
2.3.2. Отключение ФПУ от тиристоров
2.3.3. Отключение ФПУ от тиристоров с выдержкой времени
2.3.4. Отключение ФПУ без прерывания тока в ЛЭП
2.4. Внешние короткие замыкания
2.4.1. Расчёт аналитическим методом
2.4.2. Расчёт методом имитационного моделирования
2.4.3. Расчёт методом симметричных составляющих
2.5. Внутренние короткие замыкания
2.5.1. Короткое замыкание в точке между вентильной обмоткой сериесного трансформатора и токоограничивающим реактором
2.5.2. Короткое замыкание в точке между токоограничивающим реактором и ВТК
Выводы к главе
3. МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ СТРУКТУРЫ КОМПЛЕКСА РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ ФАЗОПОВОРОТНОГО УСТРОЙСТВА С ТИРИСТОРНЫМ КОММУТАТОРОМ И ВЫБОРА ПАРАМЕТРОВ
СРАБАТЫВАНИЯ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ
3.1 Общий принцип построения РЗ ФПУ с тиристорным
коммутатором
3.2. Комплекс защит ФПУ с тиристорным коммутатором
3.2.1. Дифференциальная защита сериесного трансформатора
3.2.2. Дифференциальная защита шунтового трансформатора
3.2.3. Дифференциальная защита ВТК
3.2.4. Дифференциальная защита сетевой обмотки сериесного трансформатора
3.2.5. Методика расчёта параметров срабатывания и проверки чувствительности дифференциальной защиты ФПУ
3.2.6. Пример расчёта
3.2.7. Анализ возможности применения комплекса РЗА ФПТ
для ФПУ с ТК
3.3. Моделирование включения ФПУ
3.3.1. Включение ()6Т (холостой ход)
3.3.2. Включение (26Т (нулевая ступень)
3.3.3. Включение С)5Т
3.4. Резервные защиты
3.4.1. Методика расчёта параметров срабатывания и проверки чувствительности максимальной токовой защиты
3.4.2. Пример расчета параметров срабатывания и проверки чувствительности измерительных органов МТЗ сетевой обмотки сериесного трансформатора
3.5. Технологические защиты
3.5.1. Технологические защиты трансформаторов
3.5.2. Технологическая защита ВТК
Выводы к главе
4. КОНТРОЛЬ СОСТОЯНИЯ ФАЗОПОВОРОТНОГО
УСТРОЙСТВА С ТИРИСТОРНЫМ КОММУТАТОРОМ
4.1. Плановое диагностирование тиристоров с отключением ФПУ
и выводом ВТК из работы
4.2. Контроль состояния тиристорного плеча моста
4.3. Контроль состояния каждого тиристора в плече моста
4.4. Рекомендации по настройке резервных защит элементов, окружающих ФПУ
Выводы к главе
Заключение
Список литературы

Схема дифференциальной защиты на вторичной стороне шунтового трансформатора представлена также на рисунке 1.11. Она идентична описанной выше.
Зоны покрытия двух представленных дифференциальных защит охватывают всё ФПУ. Однако, как видно из рисунка 1.11, рассматриваемый комплект защиты предусматривает дифференциальную защиту сериесного трансформатора, однако не предусматривает дифференциальную защиту шунтового трансформатора (она разделена на две части).
Таким образом, дважды (то есть разными комплектами) охватывается только сетевая обмотка сериесного трансформатора.
Следует рассмотреть возможность применения данной защиты как основной для ФПУ с ТК. Для этого необходимо рассчитать её параметры срабатывания и проверить чувствительность, а поскольку для этого необходимо провести расчёты токов короткого замыкания, необходимо определить токи, протекающие по всем ветвям ФПУ, в том числе в
• сетевой обмотке сериесного трансформатора;
• во вторичной обмотке шунтового трансформатора (в фазе ФГТП);
• первичной обмотке шунтового трансформатора.
Расчёт токов следует проводить в различных режимах работы сети, в которой установлено ФПУ при КЗ в точках К1, К2, КЗ, К4 (функциональная схема ФПУ, с установленными выключателями и расположением точек КЗ, приведена на рисунке 1.12) при различных ступенях регулирования.