Разработка методики и исследование переходных процессов в измерительной части релейной защиты

• Автор: Русакова, Людмила Владимировна
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 165 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.
Глава 1. АНАЛИЗ КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ЧАСТИ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ. ЦЕЛЬ II ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.
1.1. Воздействие возмущений на функционирование релейной защиты. Состояние исследования.
1.2. Принципы действия высокочастотных направленной и дифференциальнофазной защит воздушных линий высокого и сверхвысокого напряжений.
1.3. Функциональное построение реле направления мощности обратной последовательности и органов манипуляции высокочастотным передатчиком.

1.4. Входной информационный процесс и входной сигнал при коротких замыканиях

1.5. Особенности цепей формирования входных сигналов релейной защиты

1.5.1. Частотные фильтры

1.5.2. Фильтры симметричных составляющих

1.6. Особенности переходных процессов при возмущающих и противоаварийных управляющих воздействиях
1.7. Характеристика существующей методики. Цель и задачи исследования.
1.8. Выводы
Глава 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ
ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ЧАСТИ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ
2.1. Структура и математическая модель переходных
процессов
2.1.1. Начальные условия переходных процессов
2.1.2. Независимые возмущения
2.1.3. Случайные короткие замыкания
2.2. Построение пространственновременных множеств и осциллограмм переходных процессов
2.2.1. Матсматчсскос обеспечение.
2.2.2. Вычисление и визуализация.
2.3. Описание методики исследования переходных процессов
2.4. Рекомендации по развитию методики исследования переходных процессов в цифровых системах релейной защиты.
2.5. Выводы
Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В
ЭЛЕМЕНТАХ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ
3.1. Характеристики результатов исследования.
3.1.1. Систематизация результатов
3.1.2. Просранствениовременное множество и осциллограмма переходных процессов.
3.2. Переходные процессы в частотных фильтрах
3.2.1. Полосовой частотный фильтр
3.2.2. Фильтр нижних частот
3.2.3. Резонансный полосовой ,Сфильтр
3.3. Переходные процессы в фильтре симметричных составляющих.
3.3.1. Независимые входные возмущения.
3.3.2. Несимметричные короткие замыкания
3.4. Выводы.
Глава 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ЧАСТИ БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩЕЙ ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ ЗАЩИТЫ
4.1. Включение воздушной линии на развивающееся короткое замыкание.
4.2. Короткое замыкание на действующей воздушной линии.
4.2.1. Развивающееся короткое замыкание.
4.2.2. Однофазное короткое замыкание
4.2.3. Эффективность фильтрации входного сигнала
4.3. Сопоставление результатов исследований и испытаний защиты разработчиками на электродинамической модели энергосистемы.
4.4. Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Для подтверждения достоверности и обоснованности новой методической основы предложено проведение исследований в инерционной измерительной части высокочастотных аналоговых защит ПДЭ и ДФЗ3. Вторая глава посвящена особенностям, содержанию и возможностям новой методической основы, необходимой для исследования в полном объеме переходных процессов, обусловленных случайными последовательными возмущениями развивающимися КЗ, в измерительной части аналоговой РЗ. Приведены структура и комплексная математическая модель переходных процессов. Предложен способ обработки и представления обобщенной информации о переходных процессах в виде альтернативных вариантов пространственновременных множеств поверхностей их параметров, систематизированы решаемые с их помощью задачи. Предложена полноинформационная визуализация пространственновременных множеств, т. Исследованы свойства поверхностей переходных процессов. Приведены аналитические решения уравнений пространственновременных множеств, осциллограмм переходных процессов и соответствующее математическое обеспечение, конкретизированное применительно к задачам и объектам исследования. Обосновано использование геоинформационной технологии для получения, визуализации пространственных и организации семантических данных вычислительного эксперимента, положенных в основу решения задач исследования. Описана методика исследования переходных процессов в аналоговых устройствах и приведены рекомендации по ее развитию применительно к цифровым системам РЗ. В третьей главе на базе разработанной методики выполнен комплекс исследований в функциональных элементах РНМОП быстродействующей высокочастотной защиты ПДЭ . Выявлены функциональные связи между последовательными переходными и или установившимися процессами в частотных фильтрах ЧФ РНМОП, исследована зависимость инерционности, характеризуемой длительностью установления основных информационных параметров фазы и амплитуды выходных напряжений ЧФ, от начальных условий определены диапазоны времен наименьшее и наибольшее значения установления указанных параметров. Рассмотрены характеристики пространственновременных множеств установлено соответствие между параметрами пространственновременного множества и осциллограмм переходных процессов. Обоснован единый алгоритм построения пространственновременных множеств переходных процессов в элементах цепей напряжения и тока РНМОП. Исследованы воздействия начальных условий и многофазных КЗ на инерционность фильтра напряжения обратной последовательности РНМОП. Сопоставлены результаты, полученные по разработанной автором методике для ЧФ ОМ ДФЗ3, с результатами, известными из литературы. В четвертой главе на базе разработанной методики выполнен комплекс исследований в РНМОП аналоговой фильтровой направленной и дифференциальнофазной защиты ПДЭ . Выявлена область возможной потери защитой устойчивости несрабатывания при включении ВЛ на случайное внешнее развивающееся КЗ переход однофазного КЗ в двухфазное на землю. Проведена апробация указанной области, получены и проанализированы характеристики РНМОП при конкретных параметрах срабатывания. Сопоставлены и проанализированы времена задержки на отключение реле внутреннего КЗ, а именно при включении ВЛ на развивающееся КЗ и развивающегося КЗ на действующей ВЛ переход однофазного КЗ в двухфазное на землю, однофазного КЗ на действующей ВЛ. Выявлены диапазоны времен наименьшее и наибольшее значения установления основных информационных параметров фазы и амплитуды входных сигналов РНМОП. Сопоставлены результаты, полученные по разработанной автором методике, с результатами исследований и испытаний, опубликованными в печати и научнотехнических отчетах ОАО Научноисследовательский институт Электроэнергетики ОАО ВНИИЭ, Фирмы по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сегей Фирмы ОРГРЭС и с основными техническими данными разработчиков ОАО Всероссийский научноисследовательский, проектноконструкторский и технологический институт рслсстроения с опытным производством ОАО ВНИИР, ОАО ВНИИЭ панели защиты ПДЭ . В заключении приводится общая характеристика работы и основные выводы но результатам исследований.