Разработка резервных централизованных защит линий напряжением 330-750 кВ

• Автор: Шахаев, Куаныш Тулеугазыевич
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 141 с. : ил.

Оглавление

Перечень сокращений и условных обозначений

Введение

1 Резервные защиты элементов электроэнергетических систем

1.1 Автономные резервные защиты

1.1.1 Максимальная токовая и токовая направленная защита

1.1.2 Токовые защиты от замыканий на землю

1.1.3 Направленная защита с высокочастотной блокировкой

1.1.4 Дистанционная защита

1.1.5 Анализ чувствительности некоторых резервных защит

1.2 Принципы построения централизованных устройств релейной защиты

1.2.1 Дифференциальная токовая защита шин
1.2.2 Направленная защита со сравнением знаков мощности
на элементах, присоединяемых к шинам
1.2.3 Поперечная токовая направленная дифференциальная
защита двух параллельных линий
1.2.4 Устройства резервирования при отказе выключателя
1.2.5 Алгоритм защиты главной схемы электрических
станций
1.3 Резервные централизованные защиты и постановка задачи
1.3.1 Максимальная токовая направленная защита с
развитой логической частью
1.3.2 Алгоритмы централизованных защит схем четырх и
шестиугольника
1. Оценка имеющихся разработок по централизованным
резервным защитам
1.3.4 Постановка задачи
1.4 Выводы
2 Разработка алгоритмов резервных направленных защит
присоединений схем кольцевых, и
2.1 Резервные защиты присоединений схемы квадрат
2.1.1 Построение алгоритма токовой направленной защиты для схемы четырхугольника
2.1.2 Блок схема устройства защиты и описание е работы
2.1.3 Централизованная направленная защита
присоединений схемы четырхугольник
2.2 Резервная токовая направленная защита присоединений
схемы шестиугольника
2.2.1 Построение алгоритма токовой защиты для схемы
шестиугольника
2.2.2 Алгоритм устройства защиты шестиугольника
2.2.3 Сигнализация неисправности некоторых реле и обрывов соединительных проводов
2.3 Алгоритм токовой направленной защиты схемы
2.4 Алгоритм токовой направленной защиты схемы
2.5 Выводы
3 Разработка алгоритмов резервных защит, основанных на
контроле токов
3.1 Алгоритм резервной защита присоединений схемы четырхугольника использующая первый закон Кирхгофа
3.2 Резервная централизованная защита присоединений схемы шестиугольника
3.2.1 Алгоритм защиты присоединений схемы
шестиугольника
3.2.2 Устройство резервной защиты присоединений схемы шестиугольника.
3.3 Особенности алгоритмов защит основанных на первом законе Кирхгофа для схем и
3.4 Централизованная защита присоединений ОРУ кВ от коротких замыканий на землю
3.5 Выводы
Заключение Список использованных источников
Приложение А Приложение Б Приложение В Приложение Г Приложение Д Приложение Е Приложение Ж
Приложение К
Основные обозначения и сокращения кч коэффициент чувствительности 1И МКС максимальный ток нагрузки Iю мин минимальный ток короткого замыкания ху2 сигнал на изменение величины тока срабатывания защиты а сигнал о срабатывании реле положения включено а сигнал о срабатывании реле положения отключено
IДФ ток при работе двумя фазами
Iсз ток срабатывания защиты Iхх ток холостого хода блок генератор трансфоматор КА реле тока
контакт реле положения включено
контакт реле положения отключено
V реле напряжения
реле направления мощности
выключатель
1V преобразователь тока в напряжение
V трансформатор напряжения
КВТ контроль величины тока
КЗ короткое замыкание
ЛЕ логическая единица
I логический ноль
М сигнал о срабатывании органа направления мощности МОС минимальный орган сопротивления НМ направление мощности
ОАПВ пофазное автоматическое повторное включение ОНМ орган направления мощности
ОРУ открытое распределительное устройство
ПЗК первый закон Кирхгофа
ПЛО предотвращение ложных отключений
ПО пусковой орган
РПВ реле положения включено
РПО реле положения отключено
РЦНЗ резервная централизованная направленная защита
С сигнал о неисправности
Г сигнал о срабатывании пусковых органов
ТА трансформатор тока
ТНЗ резервная токовая направленная защита
ТРУ теория релейных устройств
УБК устройства блокировки от качаний
УРОВ устройство резервирования отказа выключателей
ЦТНЗ централизованная направленная защита
ЦТРЗ централизованная токовая резервная защита
Введение
Актуальность


Разработаны алгоритмы резервных централизованных защит упомянутых присоединений от междуфазных замыканий на сравнении знака мощности на них. Эти алгоритмы отличаются от известных учтом значительно большего количества режимов работы оборудования. По ним созданы устройства, защищенные патентами, для контроля исправности которых и реле положения выключателей предложены простые схемы. Практическая ценность работы. Разработанные алгоритмы, благодаря применению алгебры логики, могут быть реализованы на микропроцессорных терминалах и логических элементах любой природы. Адаптация к неполнофазным режимам и изменениям главных схем, как и алгоритмы контроля исправности, повышают наджность несрабатывания этих защит, что особенно важно при их микропроцессорном исполнении. Защита, основанная на использовании первого закона Кирхгофа, в отличие от применяемых, не реагирует на повреждения в цепях напряжения, что повышает наджность всей системы релейной защиты при мажорировании. Централизованная защита от коротких замыканий на землю, сопоставляющая токи в фазах повышающих трансформаторов, способна выявлять токи 0,Зч0,4ЯЛс, где 1НШС максимальный ток нагрузки на ЛЭП. Она решает задачу создания защиты, отличающейся по принципу действия от традиционной защиты нулевой последовательности, и в большинстве случаев не уступает ей по чувствительности. Реализация результатов работы. Предполагается внедрение резервной централизованной защиты от замыканий на землю в ТОО КагСтройПроектПВ Казахстан, производящее проектноизыскательные работы в области электроэнергетики. Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на XIV международной научнотехнической конференции студентов и аспирантов Радиоэлектроника, электротехника и энергетика г. Москва, г. Казахстан, г. Павлодар, г. XIII международной конференции Электромеханика, электротехнологии, электрические материалы и компоненты Крым, г. Алушта, г. XX международной научнотехнической конференции Релейная защита и автоматика энергосистем г. Москва, , международной научнопрактической конференции Энергоэффективность г. Омск, г. Автоматизация и управление Павлодарского государственного университета им. С.Торайгырова Казахстан, г. Павлодар, г. Электроснабжение промышленных предприятий ГОУ ВПО Омского государственного технического университета г. Омск, г. Публикации. Результаты исследований нашли отражение в научных трудах в том числе 2 статьи по перечню ВАК, 2 патента Российской Федерации, 4 патента Республики Казахстан, статей в периодических научных изданиях. В публикациях в соавторстве личный вклад соискателя составляет не менее . Личный вклад. Основные научные результаты и положения, изложенные в диссертации, постановка задач и методы их решения разработаны автором самостоятельно. Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, трх глав и заключения, изложенных на 1 странице. Содержит страниц машинописного текста, рисунок, 1 таблицу, список использованных источников из наименований и 8 приложений. Устройства релейной защиты подразделяются на основные и резервные. Основная служит для выявления коротких замыканий КЗ на защищаемом элементе и отключения последнего от системы ранее других. К резервным защитам предъявляется меньше требований по быстродействию, а селективность легко обеспечивается выдержкой времени. Чувствительность резервных защит в ряде случаев обеспечить сложнее, так они должны реагировать на КЗ не только на контролируемом ими элементе, например линия но и на смежных участках, 2 рисунок 1. При этом чувствительность проверяется в точках К1, К2 и КЗ. Коэффициент чувствительности кч в точке К1 должен быть равен 1,5, а в К2, КЗ кч 1,2 2. Существует два основных способа резервирования отключения поврежднного элемента дальнее и ближнее 3. Дальнее резервирование ликвидирует КЗ защитами участков смежных с поврежднным в случае отказа срабатывания его защит или выключателя. Так, в случае отказа защиты 2 срабатывает смежная 3. Ближнее резервирование иногда используется в сетях 0 и 0 кВ, а в основном применяется в системах 0 кВ и выше 1.