Токовые защиты распределительных сетей с повышенным быстродействием и чувствительностью

• Автор: Исаков, Руслан Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 145 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава 1. Современное состояние релейной защиты электрооборудование систем электроснабжения
1.1. Характеристика систем электроснабжения
1.2. Повреждения в распределительных сетях
1.3. Релейная защита электрооборудования систем электроснабжения
1.4. Общая оценка и проблемы релейной защиты электрооборудования систем
электроснабжения
Выводы
Глава 2. Алгоритмы ступенчатой токовой защиты с зависимой
времятоковой характеристикой
2.1. Времятоковые характеристики срабатывания двухступенчатой токовой
защиты
2.2 Анализ работы токовых защит с зависимой характеристикой срабатывания в идеальной системе электроснабжения
2.3. Анализ возникающих погрешностей работы токовых защит с зависимой характеристикой срабатывания
2.4. Анализ действия токовых защит со сложной зависимой характеристикой в системе электроснабжения
2.5. Определение диапазона работы токовой защиты с зависимой времятоковой характеристикой срабатывания
2.6. Методика расчёта уставок двухступенчатой токовой защиты с зависимой времятоковой характеристикой срабатывания
2.6. Алгоритмы работы двухступенчатой токовой защиты с зависимой
характеристикой срабатывания
Выводы

Глава 3. Применение ступенчатой токовой защиты с повышенным быстродействием и чувствительностью в системе электроснабжения
промышленных предприятий
3.1. Применение двухступенчатой токовой защиты с зависимой
характеристикой срабатывания в системе электроснабжения крупных промышленных предприятий
3.3. Расчеты возникающих погрешностей в системе
электроснабжения
3.4. Пример расчета уставок двухступенчатой токовой защиты
Выводы
Глава 4. Результаты компьютерных экспериментов по оценке достоверности математической модели ступенчатой токовой защиты с зависимой времятоковой характеристикой срабатывания
4.1. Моделирование двухступенчатой токовой защиты с зависимой
характеристикой срабатывания в среде Matlab Simulink
4.2. Моделирование двухступенчатой токовой защиты с зависимой
характеристикой срабатывания с органом определения двухфазного КЗ в среде
Matlab Simulink
Выводы
Заключение
Список литературы
Приложения

Введение
Актуальность работы. Релейная защита и автоматика (РЗА) играет ключевую роль в обеспечении надежности работы объектов электроснабжения. Усложнение схем электрических сетей электроснабжения, разнообразие режимов их работы и большое количество изношенного оборудования, требуют дальнейшего совершенствования, особенно повышения быстродействия, чувствительности и селективности релейной защиты и автоматики, обеспечивающих защиту электрооборудования в аварийных режимах. В настоящее время роль РЗА в обеспечении надежности работы систем электроснабжения имеет повышенное значение. В связи с этим возникают вопросы по пересмотру принципов построения системы РЗА, с внедрением микропроцессорной техники. Использование микропроцессорной техники позволяет расширить возможности по совершенствованию и созданию новых алгоритмов работы РЗА, различной сложности.
В сетях электроснабжения промышленных предприятий напряжением 6 -10 кВ наиболее широкое применение в качестве защит получили наиболее простые и надежные токовые защиты (токовая отсечка, максимальная токовая защита). Данные защиты по своему назначению и принципу действия предназначены для отключения электрооборудования при появлении аварийных сверхтоков короткого замыкания или опасных сверхтоков перегрузки.
Значительный вклад в решение проблем стоящих перед релейной защитой распределительных сетей, внесли А.М. Федосеев, Н.В. Чернобровов, Я.С. Гельфанд, В.А. Андреев, М.А. Шабад, В.Г. Гарке, А.И. Федотов и другие.
На данный момент в релейной защите распределительных сетей до сих пор не решена следующая проблема «накопления» выдержек времени ступенчатых токовых защит, особенно существенное для головных элементов в многоступенчатых сетях, что может приводить к необходимости завышать сечение кабельных линий по условиям термической стойкости, а также к

уставки то току срабатывания зависимые защиты не действуют, поскольку время срабатывания равно бесконечности.
На основе анализа токовых защит распределительной сети, а так же выявления их недостатков и особенностей выполнения можно заключить, что является актуальным и перспективным разработка новых времятоковых характеристик срабатывания и алгоритмов функционирования токовых защит повышающих их быстродействие и чувствительность.
2. АЛГОРИТМЫ СТУПЕНЧАТОЙ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ С ЗАВИСИМОЙВРЕМЯТОКОВОЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ СРАБАТЫВАНИЯ
2Л. Времятоковые характеристики срабатывания ступенчатой токовой
защиты
Повысить быстродействие существующих ступенчатых токовых защит системы электроснабжения промышленных предприятий можно, установив двухступенчатую токовую защиту с зависимой времятоковой характеристикой [38, 39, 40].
Двухступенчатая токовая защита состоит:
- первой ступени - токовая отсечка, которая применяется и сейчас;
второй ступени - зависимая токовая защита, времягоковая характеристика которой имеет вид, в частном случае, монотонно растущей кривой, или серии кривых, рис. 2.1.
Такая характеристика позволяет согласовывать действия последовательно установленных комплектов с меньшим накоплением выдержек времени.