8 (835) 224 06 50
English
Усовершенствование органа манипуляции ДФЗ с целью определения повреждённых фаз
Подробнее
Усовершенствование органа манипуляции ДФЗ с целью определения повреждённых фаз
Усовершенствование органа манипуляции ДФЗ с целью определения повреждённых фаз

Мы публикуем статьи наших сотрудников с молодежной конференции Академии электротехнических наук Чувашской республики (АЭН ЧР) «Электротехника, электроэнергетика, электромеханика  2018», в ходе которой были рассмотрены актуальные вопросы развития релейной защиты и автоматизации, например, прозвучал доклад на тему «Усовершенствование органа манипуляции ДФЗ с целью определения повреждённых фаз». Авторы данной статьи являются сотрудники компании Релематика: Маслов А.Н., Мартынов М.В., Смирнова И.В.

Аннотация. Предложена модификация дифференциально-фазной защиты, позволяющая определить повреждённый контур линии электропередачи с использованием ВЧ канала. Определение повреждённого контура достигается за счёт использования в органе манипуляции фазных токов вместо тока манипуляции, используемого в традиционном исполнении.

Дифференциально-фазная высокочастотная защита основана на сравнении фаз токов по концам защищаемой линии [1]. При этом происходит сравнение фаз не истинных токов, протекающих по концам линии электропередачи, а фаз токов манипуляции, рассчитываемых в общем случае по выражению:

Im = k1I1 + k2I2 + k0I0.

Такой подход хорошо себя проявил при решении задачи определения положения повреждения – в защищаемой зоне или вне её, однако делает затруднительным реализацию избирателя повреждённых фаз с применением только лишь ВЧ канала. В связи с этим, на линиях СВН, где необходимо при однофазном КЗ отключать только повреждённую фазу, ДФЗ работает совместно с внешним избирателем повреждённых фаз. В данной работе приводится модификация ДФЗ, которая способна определить повреждённый контур без использования дополнительных избирателей.

Для проверки алгоритма в программном комплексе Matlab/Simulink собрана имитационная модель линии с двухсторонним питанием (рис. 1), позволяющая моделировать различные виды внутренних и внешних коротких замыканий. Выходными величинами имитационной модели являются фазные токи по концам защищаемой линии электропередачи.

2-9.jpg

Рис. 1. Имитационная модель линии электропередачи

В отличии от классической реализации ДФЗ, при работе по рассматриваемому алгоритму, полукомплекты по концам линии работают по принципу «ведущий-ведомый». При возникновении повреждения происходит срабатывание пусковых органов, и «ведущий» терминал начинает посылать ВЧ-сигнал на удалённый полукомплект длительностью T1. По заднему фронту этого сигнала происходит требуемая в дальнейшем синхронизация работы полукомплектов, которую невозможно осуществить только лишь по срабатыванию пусковых органов. После этого в течении времени T2 «ведущий» полукомплект формирует ВЧ-сигнал используя только лишь ток фазы А, в свою очередь «ведомый» полукомплект производит сравнение принимаемого ВЧ-сигнала с сигналом, полученным из наблюдаемого тока фазы А. Если фазы токов отличаются на величину уставки, можно говорить о том, что фаза А является повреждённой и при срабатывании отключающих органов можно произвести отключение повреждённой фазы. В этом случае по истечении времени T2 «ведомый» полукомплект в течении времени T3 будет формировать ВЧ-сигнал, принимая который «ведущий» полукомплект также сможет оценить является ли фаза А повреждённой. После этого аналогичная процедура будет выполнена для фаз В и С. Данный процесс является цикличным и повторяется до тех пор, пока пусковые органы находятся в сработавшем состоянии. Отключение повреждённой фазы, например, фазы А может быть выполнено сразу после проверки алгоритмом фазы А, либо по окончанию цикла проверки всех фаз.

Очевидно, что время выявления повреждения для различных фаз неодинаково, также как и неодинаково время выявления одного и того же КЗ разными полукомплектами. На рисунке 2а показана разновременность определения повреждения фазы А, где IAr, А – ток фазы А «ведомого» полукомплекта; FAs – сигнал выявления повреждения «ведущим» полукомплектом; FAr – сигнал выявления повреждения «ведомым полукомплектом.

На рисунке 2б проиллюстрирована работа алгоритма при повреждении фазы В, где HF1 – ВЧ-сигнал «ведущего» полукомплекта, HF2 – ВЧ-сигнал «ведомого» полукомплекта, Signal – сигнал, формируемый «ведомым» полукомплектом, требуемый для сравнения с ВЧ-сигналом, полученным от «ведущего» полукомплекта.

2-10.jpg

Рис. 2. Иллюстрация работы алгоритма


Литература

[1]     Чернобровов, Н.В., Семёнов, В.А. Релейная защита энергетических систем: учеб. пособие для техникумов. – М.: Энергоатомиздат, 1998. – 800 с.

Другие публикации
Новость
Алгоритмическая модель длинной линии, как локатор замыкания на землю
Алгоритмическая модель длинной линии, как локатор замыкания на землю
05.09.2019
Подробнее
Новость
Способ защиты дальнего резервирования линий с большой двигательной нагрузкой
Устройства Быстродействующего автоматического ввода резерва
25.09.2019
Подробнее
Новость
Устройства Быстродействующего автоматического ввода резерва
Устройства Быстродействующего автоматического ввода резерва
07.11.2019
Подробнее
Новость
Комплексное тестирование цифровой подстанции с использованием симулятора RTDS
Комплексное тестирование цифровой подстанции с использованием симулятора RTDS
01.10.2020
Подробнее
Новость
Журнал «ЭЭПиР» №2 (59), март-апрель 2020г.
Приглашение на вебинар по ЦПС
14.05.2020
Подробнее
Новость
Приглашение на вебинар по ЦПС
Приглашение на вебинар по ЦПС
27.05.2020
Подробнее