Исследование влияния бросков намагничивающего тока трансформаторов на устойчивость функционирования измерительных органов релейной защиты в целях совершенствования методик выбора их уставок
Ю.Д. Кутумов, М.И. Цветков
Вестник ИГЭУ, 2025 г. выпуск 4, сс. 28—37
Скачать PDF
Состояние вопроса. Броски тока намагничивания трансформаторов возникают в электрических сетях 0,4–750 кВ при подключении трансформатора к сети (оперативных переключениях, опробовании и пр.). Броски тока намагничивания сопровождаются резким увеличением действующего значения тока, протекающего через трансформатор/иные энергообъекты, его питающие, что может быть причиной ложных срабатываний устройств релейной защиты. Для исключения таких неправильных срабатываний при возникновении бросков тока намагничивания в устройствах релейной защиты предпринимается ряд мер расчетного, конструктивного или алгоритмического характера. Мероприятия по отстройке от бросков тока намагничивания, связанные с применением расчетных методик, базируются на выражениях из Руководящих указаний по релейной защите, полученных еще в 1970-е гг. для электромеханических реле. В связи с этим основной целью настоящего исследования является проверка функционирования цифровых измерительных органов различного типа при бросках тока намагничивания и обоснование актуальности применения существующих расчетных выражений.
Материалы и методы. Исследование переходных и установившихся режимов при бросках тока намагничивания и оценка устойчивости функционирования измерительных органов релейной защиты различных типов осуществлены с применением методов имитационного моделирования в программном комплексе Matlab.
Результаты. Исследованы количественные параметры и характеристики бросков тока намагничивания трансформаторов на примере ЛЭП с ответвлением. Получены диаграммы, иллюстрирующие характер изменения различных компонентов бросков тока намагничивания и характер изменения замеров цифровых измерительных органов различных типов при появлении бросков тока намагничивания. Дана оценка актуальности применения известных расчетных выражений в условиях широкого распространения микропроцессорных защит.
Выводы. Полученные результаты дают возможность сделать выводы о целесообразности применения ряда существующих расчетных выражений для выбора параметров настройки токовых и дистанционных защит ЛЭП/трансформаторов в современных условиях и могут быть использованы для упрощения процесса параметрирования указанных защит.
1. Овчинников В.В. Реле РНТ в схемах дифференциальных защит. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 89 с.
2. Овчинников В.В. Реле РНТ и ДЗТ в схемах дифференциальных защит. Ч. 1. Устройство и конструкции. – М., 2004. – 87 с.
3. Голанцов Е.Б., Молчанов В.В. Дифференциальные защиты трансформаторов с реле типа ДЗТ-21 (ДЗТ-23). – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 86 c.
4. Засыпкин А.С. Релейная защита трансформаторов. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 240 с.
5. Бердов Г.В., Засыпкин А.С. Бросок намагничивающего тока в нейтрали силовых трансформаторов при их включении на холостой ход // Научно-технический сборник ВГПИ и НИИ «Энергосетьпроект». Вып. 4. – М.: Энергия, 1971. – С. 35–46.
6. Никитин А.А. Микропроцессорные реле. Основы теории построения измерительной части: учеб. пособие. – Чебоксары: Изд-во НОУ «НОЦ "ЭКРА"», 2016.
7. Oppenheim A.V., Schafer R.W. Discrete-Time Signal Processing. – 3rd Edition. – New Jersey, USA: Prentice Hall, Upper Saddle River, 2010.