Защита генератора от внутренних коротких замыканий на базе микро-ЭВМ

• Автор: Успенский, Михаил Игоревич
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Сыктывкар
• Количество страниц: 176 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава I. ОБОСНОВАНИЕ РАЗРАБОТКИ ЗАЩИТЫ ГЕНЕРАТОРА ОТ

ВНУТРЕННИХ К.З. НА БАЗЕ МИКРОЭВМ

1.1. Предпосылки и тенденции использования ЭВМ для осуществления функций РЗА

1.2. Анализ цифровых защит генератора от внутренних междуфазных к.з.

1.3. Обоснование структуры защиты генератора на базе микроЭВМ с объединением нескольких признаков

для определения повреждения .

В ы в о д ы.

Глава 2. ИССЛЕДОВАНИЕ АППАРАТНОГО И ПРОГРАММНОГО

ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЗАЩИТЫ ГЕНЕРАТОРА ОТ ВНУТРЕННИХ К.З.

НА БАЗЕ МИКРОЭВМ .
2.1. Погрешности дискретизации входных сигналов
защиты
2.2. Определение структуры аппаратного обеспечения
и характеристик отдельных устройств защиты
2.3. Учет некоторых особенностей при разработке программного обеспечения защиты .
2.4. Алгоритм защиты с объединением нескольких признаков для определения повреждения.
В ы в о д ы
Глава 3. ВЫБОР ЦИФРОВЫХ ФИЛЬТРОВ И ХАРАКТЕРИСТИК ТОРМОЖЕНИЯ ЗАЩИТЫ ГЕНЕРАТОРА ОТ.ВНУТРЕННИХ К.З. НА БАЗЕ МИКРОЭВМ .
3.1. Цифровые частотные фильтры защиты
3.2. Цифровые фильтры симметричных составляющих
защиты
Стр.
3.3. Выбор характеристик торможения защиты .
3.4. Алгоритмическая реализация характеристик торможения защиты .
В ыв о д ы . 4
Глава 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ПРОГРАММИРУЕМОЙ ЗАЩИТЫ ГЕНЕРАТОРА ОТ ВНУТРЕННИХ К.3.
4.1. Экспериментальная проверка функционирования
блоков программируемой защиты генератора
4.2. Лабораторные испытания макета программируемой
защиты генератора от внутренних к.з.
4.3. Опробование программируемой защиты на турбогенераторе ТВФ2 .
В ы в о д ы .
ЗАКЛЮЧЕНИЕ .
ЛИТЕРАТУРА


Выделение составляющих вызывает задержку в срабатывании защиты на время переходного процесса фильтра, определяемую его инерционностью и тем, что нельзя воспользоваться переходными значениями сигнала на выходе фильтра,если траектория перехода измеряемого параметра от одного режима к другому попадает в область ложного или излишнего срабатывания защиты. Таким образом, анализ тенденций развития ПЗА показывает,что до настоящего времени нет убедительного обоснования как по структуре построения, так и по способам обработки входных сигналов программируемых защит. Анализ цифровых защит генератора от внутренних междуфазных к. Преобладающая часть работ по применению ЭВМ для выполнения функций РЗА посвящена вопросам защиты линий. В меньшей степени освещены в этом плане защиты трансформаторов и генераторов. ЭВМ представлена в работах [4,9,8] . В последней предла -гается аналоговый предпроцессор,формирующий дифференциальный ток и ток торможения. По мнению авторов, при последовательном замере тока начала и тока конца фазы для измерений с погрешностью меньше 1% с учетом переходных процессов аварийного режима время между замерами должно быть не более икс. Аналоговый предпроцессор позволяет увеличить это время до мкс. Н(р) =*^+рТ) 1 для компенсации апериодической составляющей измеряемого тока с Т = 0,2 с. Алгоритм защиты построен на обнаружении короткого замыкания и поврежденной фазы с последующей проверкой по характеристике с процентным торможением, находится ли повреждение в зоне защиты. Значения коэффициентов торможения при испытаниях защиты принимались от 0,8% до 4,7%. Наилучшие результаты получены при значениях 2,3% и 3,9%. Время срабатывания составило 1,5-2,5 мс в зависимости от типа повреждения (однофазное с % обмотки, то же со 0% обмотки, двухфазное к. При испытаниях ток к. Однако, как известно, основная сложность в работе дифференциальной защиты связана с насыщением трансформаторов тока при близких внешних к. С позиций унифика -ции периферийного оборудования недостатком такой структуры явля -ется специализированный аналоговый предпроцессор. При использовании широко применяемых устройств выборки и хранения [1б] измерение мгновенного значения токов начала и конца обмотки можно вы -поднять одновременно, а затем последовательно преобразовывать их в цифровую форму с помощью одного АЦП. В этом случае существенно уменьшаются требования к периоду времени между замерами и быстродействию АЦП, а вычисления значений рабочего и тормозного тока могут быть выполнены процессором. Из статьи неясно также, как влияют переходные процессы б фильтрах: сглаживающем и модифицирующем ток торможения на время срабатывания защиты и на погрешности сигналов ее измерительной части. Результаты разработки и испытаний дифференциальной защиты генератора [4,9] следующие. Алгоритм защиты построен на вы -делении основной гармоники токов начала и конца обмотки с помощью ортогональных функций по преобразованию Фурье. Далее вычисляются модули дифференциального и сквозного токов, и по характеристике с процентным торможением определяется необходимость срабатывания защиты. В программе коэффициент торможения кг= 0,. Авторы считают, что трансформаторы тока защиты выбираются такими, чтобы при наличии апериодической составляющей они не насыщались в течение первого периода промышленной частоты. Следовательно, при к. Если же сквозной ток превысит заданное значение, то ко -эффициент торможения программно увеличивается для предотвращения излишнего срабатывания защиты при внешнем к. Испытания защиты проводились в реальном времени на мини-ЭВМ НР с периодом выборки примерно I мс. Фазные токи преобразовывались на шунтах в напряжение и подавались на аналоговые фильтры нижних частот с полосой пропускания до 0 Гц и далее через -битовый АЦП в ЭВМ. Затем выполнялось вычисление ортогональных синусоидальных составляющих фазных токов начала и конца обмотки синхронного генератора мощностью 5 кВА с заземленной через активное сопротивление нейтралью. Поскольку обмотки статора выполнены со средней точкой, выполнялись опыты к. Опыты к.