Русская версия English version

Реализация дистанционной защиты дальнего резервирования, использующей токи питающих сторон, для линии с несколькими ответвлениями

Л.М. Колесов, В.В. Можжухина

Вестник ИГЭУ, 2019 г. выпуск 6, сс. 49—59

Скачать PDF

Аннотация на русском языке: 

Состояние вопроса. На ЛЭП 110–220 кВ в качестве резервной защиты от междуфазных коротких замыканий используется третья ступень дистанционной защиты. Основной проблемой ее использования при наличии на линии нескольких ответвлений является обеспечение эффективности дальнего резервирования при коротких замыканиях за трансформаторами ответвлений. Решение проблемы дальнего резервирования возможно при расширении информационной базы защиты. В настоящее время выполняются разработки резервных защит линий с ответвлениями с контролем токов и их составляющих при использовании канала связи, а также на основе алгоритмических моделей объекта. В связи с этим актуальной является задача разработки алгоритма действия дистанционной защиты, обеспечивающей требуемую чувствительность при коротких замыканиях за трансформаторами ответвлений.

Материалы и методы. Применены аналитические методы определения замера сопротивления и имитационное моделирование в среде пакетов Simulink и SimPowerSystems системы Matlab. Оценка эффективности дальнего резервирования произведена на основе критерия возможности распознавания режимов коротких замыканий за трансформаторами ответвлений.

Результаты. Получены аналитические выражения для определения замера сопротивления при коротких замыканиях за трансформаторами ответвлений и в режиме нагрузки. Разработаны критерии оценки возможности распознавания защитой режимов коротких замыканий за трансформаторами ответвлений. Установлено, что основным фактором, влияющим на замер предлагаемой защиты, является соотношение между мощностью защищаемого трансформатора и суммарной мощностью нагрузки всех ответвлений, а использование нескольких измерительных органов сопротивления с собственными характеристиками срабатывания для ответвлений с трансформаторами разной мощности обеспечивает распознавание режимов при любых реально возможных соотношениях мощностей ответвительных подстанций.

Выводы. Применение разработанного авторами варианта реализации дистанционной защиты позволяет обеспечить требуемую чувствительность при коротких замыканиях за трансформаторами ответвлений и решить проблему дальнего резервирования на линии с несколькими ответвлениями. Достоверность полученных результатов подтверждается соответствием аналитического решения и имитационного моделирования.

Список литературы на русском языке: 

1. Федосеев А.М. Релейная защита электроэнергетических систем. Релейная защита сетей. – М.: Энергоатомиздат, 1984. – 520 с.

2. Рубинчик В.А. Резервирование отключения коротких замыканий в электрических сетях. – М.: Энергоатомиздат, 1985. – 120 с.

3. Нагай В.И. Релейная защита ответвительных подстанций электрических сетей. – М.: Энергоатомиздат, 2002. – 312 с.

4. Нагай В.И., Нагай В.В. Резервирование в распределительных сетях напряжением 6–110 кВ: проблемы и решения // Электро. – 2002. – № 6. – С. 29-33.

5. Нагай В.И., Нагай И.В. Проблемы и решения дальнего резервирования трансформаторов ответвительных и промежуточных подстанций // Релейщик. – 2009. – № 4. – С. 30–35.

6. Исследование функционирования защиты дальнего резервирования воздушной линии 110 кВ с отпаечными трансформаторами / Р.Г. Исаков, В.М. Лопухов, А.А. Шурупов, И.А. Кошельков // Релейная защита и автоматика электроэнергетических систем России РЕЛАВЭКСПО: тез. докл. III Междунар. науч.-практ. конф. – СПб., 2015. – С. 53–54.

7. Особенности функционирования релейной защиты воздушных линий с ответвлениями [Электронный ресурс] / И.В. Нагай, В.И. Нагай, А.В. Украинцев и др. // Релейная защита и автоматика энергосистем: Междунар. конф. – М., 2017. – Режим доступа: https://www.rza-expo.ru/doc/rza_materialy3.pdf

8. Васильев Д.С., Тарасова В.Н. Совершенствование защиты дальнего резервирования для линий электропередачи с ответвительными подстанциями // Релейная защита и автоматизация. – 2016. – № 01(22). – С. 26–31.

9. Патент 2573595 Российская Федерация МПК  Н02Н3/40, G01R 31/08. Устройство для дистанционной защиты линии электропередачи с ответвлением / Л.М. Колесов, В.В. Можжухина; опубл. 20.01.2016, Бюл. №2.

10. Колесов Л.М., Можжухина В.В. Выполнение ступени дистанционной защиты с использованием информации о токах питающих концов линии с ответвлением // Вестник ИГЭУ. – 2019. – Вып. 4. – С. 44–53.

11. Колесов Л.М., Можжухина В.В. Анализ возможности распознавания режимов резервной дистанционной защитой, использующей сумму токов двух сторон, на линии с несколькими ответвлениями // Состояние и перспективы развития электро- и теплотехнологии: материалы XVIII Междунар. науч.-техн. конф. (Бенардосовские чтения). Т. 3. Электротехника. – Иваново, 2015. – С. 442–445.

Ключевые слова на русском языке: 
линия с несколькими ответвлениями, трансформатор ответвлений, дистанционная защита, дальнее резервирование, чувствительность, междуфазные короткие замыкания
Ключевые слова на английском языке: 
line with several branches, distance protection, distant backup protection, sensitivity, phase-to-phase short circuit
Индекс DOI: 
10.17588/2072-2672.2019.6.049-059
Количество скачиваний: 
24