Совершенствование алгоритмов функционирования и разработка микропроцессорной дифференциально-фазной высокочастотной защиты линий 110-220 кВ

• Автор: Бобров, Сергей Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 172 с. : ил.

1.1. Анализ основных защит абсолютной селективности линий электропередачи в сетях с глухозаземленной нейтралью.

1.2. Назначение и принцип работы диффсрспциальнофазной защиты.

1.3. Тенденции развития дифференциальнофазной защиты на примере отечественных микропроцессорных защит

1.4. Анализ автоматического повторного включения с контролем синхронизма.

1.5. Выводы.

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ АЛГОРИТМОВ РАБОТЫ ДИИФЕРЕНЦИАЛЬНОФАЗНОЙ ЗАЩИТЫ ЛИНИЙ ВЫСКОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ.
2.1. Анализ алгоритмов работы основных функциональных органов различных исполнений дифференциальнофазной защиты
2.2. Разработка алгоритма органа манипуляции дифференциальнофазной защиты на микропроцессорной элементной базе для линий высокого напряжения.
2.3. Разработка и исследование алгоритма работы органа сравнения фаз дифференциальнофазной защиты линий высокого напряжения.

2.4. Совершенствование функциональной схемы

дифференциальнофазной защиты для работы на линиях с ответвлениями.

2.5 Выводы
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ РАБОТЫ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОФАЗНОЙ ЗАЩИТЫ ПРИ НЕПОЛНОФАЗНЫХ РЕЖИМАХ СЕТИ.
3.1. остановка задач и
3.2. Исследование работы дифференциальнофазной защиты при нсполнофазном режиме работы сети
3.2.1. Постановка задачи и определение методов исследования дифференциальнофазной защиты при неполнофазном режиме работы сети
3.2.2. Исследование работы дифференциальнофазной защиты при сочетании неполнофазного режима и короткого замыкания с использованием методов математического моделирования сети в системе МАТЬАВ.
3.2.3. Исследование работы дифференциальнофазной защиты при сочетании неполнофазного режима и короткого замыкания с изменяемыми параметрами линии и высокочастотного приемопередатчика
3.3. Способы повышения селективности дифференциальнофазной защиты при неполнофазных режимах работы сети
3.3.1. Метод коррекции фазной характеристики дифференциальнофазной защиты.
3.3.2. Совершенствование работы дифференциальнофазной защиты при однофазном КЗ с обрывом.
3.3.3. Повышение надежности работы дифференциальнофазной защиты в неполнофазном режиме при изменении коэффициента манипуляции
3.4. Выводы.
ГЛАВА 4. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ АЛГОРИТМА РАБОТЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОВТОРНОГО ВКЛЮЧЕНИЯ ЛИНИЙ кВ.
4.1. Особенности функционирования автоматического повторного включения в микропроцессорном терминале релейной защиты и автоматики
4.2. Разработка алгоритма автоматического повторного включения с улавливанием синхронизма линий кВ.
4.3. Исследование алгоритма блока улавливания синхронизма для линий высокого напряжения на математической модели электроэнергетической системы.
4.4. Выводы.
ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ АЛГОРИТМОВ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ НА ОПЫТНЫХ ОБРАЗЦАХ МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ ТЕРМИНАЛОВ.
5.1. Исследование алгоритмов функционирования основных узлов дифференциальнофазной защиты на опытном образце микропроцессорного терминала СириусЗДФЗ
5.2. Исследование алгоритма работы автоматического
повторного включения с улавливанием синхронизма на опытном образце микропроцессорного терминала Сириус3ЛВ.
5.3. Вопросы сертификации микропроцессорных терминалов СириусЗДФЗ и СириусЗЛВОЗ в ОАО ФСК ЕЭС
5.4. Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Определение расчетных выражений для исследования работы диффереициалыюфазной защиты при внутреннем трехфазном КЗ с обрывом фазы на смежной линии.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Определение расчетных выражений для
исследования работы дифференциальнофазной защиты при однофазном КЗ фазы В с обрывом фаз В и С на защищаемой линии
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Исследование работы дифференциальнофазной защиты при однофазном КЗ с разрывом фазы
ПРИЛОЖЕНИЕ 4 Акт внедрения микропроцессорного терминала СириусЗДФЗ
Введение


Результаты выполненных исследований и разработок использованы автором при создании устройств микропроцессорных защит СириусЗДФЗ и СириусЗЛВОЗ. Данные терминалы выпускаются серийно на предприятии ЗАО РАДИУС Автоматика с г. Принцип действия и функциональнологическая структура блока, обеспечивающего селективность и устойчивость функционирования ДФЗ при однофазном КЗ с обрывом фазы. Способ компенсации частотной зависимости фазы тока посредством изменения числа выборок при цифровой фильтрации мгновенных значений первой гармоники косинусным фильтром. Алгоритм коррекции фазы тока, основанный на способе зеркального отображения сигнала. Способ отстройки ДФЗ от влияния высокочастотных помех в канале связи, основанный на выделении базовых периодов во входном сигнале органа сравнения фаз. Метод коррекции фазной характеристики ДФЗ, исключающий угловую погрешность, обусловленную влиянием элементов высокочастотного тракта. Алгоритм АГГОУС для линий с двусторонним питанием, учитывающий угловую погрешность, вносимую периодом измерения угла между синхронизируемыми напряжениями. ДФЗ от высокочастотных помех в канале связи, алгоритма коррекции фазной характеристики ДФЗ, функциональнологического блока, обеспечивающего селективную работу защиты при внутреннем однофазном КЗ с обрывом фазы, исследовании работы ДФЗ при сочетании неполнофазного режима и внутреннего КЗ на землю, разработке усовершенствованного алгоритма АПВУС. Апробация работы. XVIII научнотехнической конференции Релейная защита и автоматика энергосистем . XIX научнотехнической конференции Релейная защита и автоматика энергосистем . XVI научнотехнической конференции Обмен опытом проектирования, наладки и эксплуатации устройств РЗА и ПА в энергосистемах Урала. Екатеринбург, г. Публикации. По результатам диссертационной работы опубликованы печатных работ. Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы из наименования и 4х приложений. Основной текст включает 0 страниц. В первой главе произведен анализ существующих защит абсолютной селективности, применяемых для защиты линий электропередачи с двусторонним питанием, дана оценка достоинств и недостатков каждой из защит. ДФЗ. Проанализирована структура современного УРЗА, реализующего функции резервной защиты и автоматики управления выключателем линии рассмотрена структура функции АПВ в составе МГ1 терминала указаны пути модернизации функции АПВ. Во второй главе подробно рассмотрены алгоритмы работы ДФЗ отечественных и иностранных производителей, а также алгоритмы функционирования ОМ и ОСФ, обеспечивающие повышение устойчивости работы защиты в различных режимах работы ЭЭС с учетом помех в высокочастотном канале, оказывающих влияние на обмен сигналов между полукомплектами защиты. Предложено дополнение к функциональнологической схеме защиты, обеспечивающее повышение надежности и устойчивости работы защиты на линиях с ответвлениями при внутренних КЗ. В третьей главе приведены результаты исследования работы ДФЗ при неполнофазных режимах сети. Рассмотрены методы и алгоритмы работы ОМ и ОСФ, обеспечивающие чувствительность и быстродействие защиты при сложной несимметрии в сети. В частности, предложен метод коррекции фазной характеристики ДФЗ, существенно уменьшающий время срабатывания защиты при сочетании КЗ и неполнофазного режима работы сети. Предложены также дополнения к общей функциональнологической схеме работы устройства ДФЗ, позволяющие обеспечить селективность защиты при внутреннем однофазном КЗ с обрывом фазы. В четвертой главе рассмотрены вопросы автоматики управления выключателем как функциональнологического блока МП УРЗА. Описаны современные подходы при разработке функции автоматического повторного включения. Приведены разработанный алгоритм АПВ с улавливанием синхронизма, основанный на принципе синхронизатора с постоянным временем опережения, а также результаты исследования работы функционирования АПВУС на математической модели и в МП УРЗА. МП терминала дифференциальнофазной защиты СириусЗДФЗ и МП терминала резервной защиты с А УВ СириусЗЛВОЗ в ОАО ФСК ЕЭС.