«Анализ мероприятий, исключающих неселективные действия дифференциальных защит сборных шин при внешних двухфазных коротких замыканиях с насыщением трансформаторов тока, включённых в неповреждённую фазу»

Выполнен анализ неселективного срабатывания дифференциальной защиты сборных шин напряжением 110 кВ подстанции распределительной электрической сети в переходном режиме внешнего двухфазного короткого замыкания. Показано, что действие защиты обусловлено насыщением магнитопроводов трансформаторов тока класса P, включённых в неповреждённых фазах. Проведён анализ способов обеспечения правильной работы защиты в рассмотренном режиме и предложены методики расчёта параметров защиты, при которых указанные способы работоспособны.

Ключевые слова: короткое замыкание, дифференциальная защита шин, трансформатор тока, переходный процесс, время до насыщения, неповреждённая фаза, нулевой проводник, выдержка времени

«Анализ неселективных действий дифференциальных защит сборных шин при внешних несимметричных коротких замыканиях с насыщением трансформаторов тока в неповрежденной фазе»

Выполнен анализ неселективных действий в переходных режимах несимметричных коротких замыканий вне зоны действия дифференциальных защит сборных шин напряжением 110 кВ подстанций распределительных электрических сетей. Указанные действия обусловлены насыщением магнитопроводов трансформаторов тока класса Р, установленных в неповреждённых фазах. Обоснован способ повышения селективности указанных защит в рассмотренных режимах. Предложены методики расчёта времени до насыщения ТТ в неповреждённой фазе и вторичного тока в последнем в переходном режиме однофазного КЗ, основанные на использовании универсальных характеристик ТТ с ПХН в переходном режиме КЗ.
В данной работе рассматриваются вопросы повышения эффективности резервных защит ответвительных подстанций с применением ресурсов ДФЗ и с измерительными органами различного принципа действия, в том числе контролирующих аварийные составляющие с адаптацией к режиму защищаемого оборудования. Орган сравнения фаз функции дальнего резервирования выполнен с торможением от контролируемого сопротивления.
Разработана конструкторская документация и изготовлены панели ПЭРА ДФЗ, в состав которых входят устройства «Сириус-3-ДФЗ-01». Данные панели были использованы при опытной эксплуатации в филиале ПАО «Кубаньэнерго» Армавирские электрические сети.

Ключевые слова: короткое замыкание, дифференциальная защита шин, трансформатор тока, переходный процесс, время до насыщения. неповреждённая фаза.

«Дифференциально-фазная защита воздушных линий с функцией дальнего резервирования релейной защиты силовых трансформаторов и коммутационных аппаратов подстанций, подключённых к ответвлениям»

В статье рассмотрены вопросы построения дифференциально-фазной защиты (ДФЗ) воздушной линии с двухсторонним питанием с функцией дальнего резервирования релейной защиты силовых трансформаторов и коммутационных аппаратов подстанций, подключённых к ответвлениям. Проблема дальнего резервирования рассматриваемых подстанций известна с 60-70-х годов столетия и она актуальна для транзитных линий с разновеликими по мощности трансформаторами подстанций. Как правило, резервные защиты выполняются в виде автономных устройств с селективностью, но в связи с развитием микропроцессорной техники и применением каналов связи, протоколов коммуникации доминируют тенденции объединения защит объектов вплоть до всей подстанции одним комплексом РЗА.

Ключевые слова: электрические сети, релейная защита, дифференциально-фазная защита воздушной линии с двухсторонним питанием с функцией дальнего резервирования, короткое замыкание.

«Определение времени до насыщения трансформаторов тока в переходных режимах коротких замыканий»

В переходных режимах коротких замыканий отмечены случаи насыщения сердечников ТТ класса P при высоких кратностях первичных токов, при которых имели место неправильные действия устройств релейной защиты. В связи с этим в проекте стандарта «ГОСТ Р Трансформаторы измерительные. Часть 2. Требования к трансформаторам тока» в качестве характеристик ТТ введены коэффициент переходного режима и время до насыщения ТТ.
В статье проведён анализ известных методик расчёта времени до насыщения ТТ и предложена методика расчета указанного времени. Сформулированы выводы о применимости методик в практических расчетах.
Приведён пример расчета времени до насыщения ТТ, установленных на ОРУ-500 кВ крупной электростанции.

Ключевые слова: трансформатор тока, насыщение, сердечник, погрешность, время до насыщения, переходный режим, релейная защита.

«Обеспечение правильного функционирования дистанционной защиты линии в условиях насыщения трансформаторов тока»

Выполнено исследование влияния насыщения трансформаторов тока (ТТ) класса Р в переходных режимах на работу реле сопротивления первых ступеней дистанционных защит от однофазных коротких замыканий.
Рассмотреныразличные схемы подключения ТТ к реле сопротивления.
Обоснованыспособы повышения селективности и быстродействия указанных защит в рассмотренных режимах.

Ключевые слова: однофазное короткое замыкание, трансформатор тока, переходный процесс, насыщение, реле сопротивления.

«Обеспечение правильного функционирования дифференциальных защит сборных шин в условиях насыщения трансформаторов тока»

Статья посвящена анализу возможности адаптации устройств дифференциальной защиты шин к переходным процессам с учётом погрешностей, существующих ТТ. Установлено, что в литературных источниках не уделяется внимание процессам во вторичных цепях ТТ, соединённых в группы, в том числе, в используемой в защитах шин схеме соединения вторичных обмоток ТТ звезда с нулевым проводом. Известные методы обеспечения правильной работы защит шин работоспособны в общем случае при использовании цифрового суммирования вторичных токов одиночных ТТ в терминалах защиты.
Выполнено исследование влияния насыщения трансформаторов тока класса Р в переходных режимах на работу дифференциальных защит сборных шин, получающих информацию от одиночных ТТ и от ТТ, включённым по схемам звезды с нулевым проводом.
Установлено , что в дифференциальных защитах шин, в том числе, базирующихся на комплексном использовании принципов торможения и сравнения направлений токов, должна отсутствовать электрическая связь между вторичными обмотками ТТ. Указанные ТТ должны работать раздельно, т.е. должно осуществляться цифровое суммирование вторичных токов одиночных ТТ.
Сочетание принципа процентного торможения, быстродействующего признака («детектора насыщения»), сравнения токов по фазе (дифференциально – фазного принципа) и признака «два из двух» при цифровом суммировании токов одиночных ТТ позволяет реализовать алгоритм дифференциальной защиты сборных шин, удовлетворяющий требованиям быстродействия и селективности в переходных режимах с насыщением сердечников ТТ классов P и TPX.

Ключевые слова: короткое замыкание, трансформатор тока, переходный процесс, насыщение, дифференциальная защита шин.

«Анализ способов восстановления информации о первичном токе трансформатора тока, работающего с насыщением сердечника»

В переходных режимах коротких замыканий возможны неселективные срабатывания и замедления в срабатывании быстродействующих устройств релейной защиты, получающих информацию о токе от трансформаторов тока класса P (ТТ). Причиной является насыщение сердечников таких ТТ, получивших широкое распространение в электроэнергетике России.
Выполненанализ известных способов восстановления входного сигнала ТТ по известному его вторичному току. Предложенные способы разделены на две группы:
– использующиепараметры характеристики намагничивания ТТ;
– не использующие параметры характеристики намагничивания ТТ.
Основным недостатком алгоритмов первой группы, препятствующим их применению, является отсутствие данных о значении остаточной магнитной индукции в сердечниках ТТ.
При реализации алгоритмов, относящихся ко второй группе, необходима предварительная фильтрация сигналов, что ограничивает их быстродействие.
Установлено, что в настоящее время ещё не найдено универсальное решение задачи формирования по параметрам вторичного тока сигнала, пропорционального первичному току ТТ класса Р, которое может быть использовано в различных видах устройств релейной защиты.

Ключевые слова: трансформатор тока, класс Р, обратная модель, достаточно точная трансформация, переходный режим, короткое замыкание, сердечник, немагнитный зазор, насыщение, входной сигнал, восстановление.

«О координации функционирования трансформаторов тока и устройств релейной защиты и автоматики электроэнергетических систем в переходных режимах коротких замыканий»

В статье отмечено увеличение в последнее время числа неправильных действий устройств релейной защиты при переходных процессах, сопровождаемых насыщением сердечников защитных ТТ.
Проанализированы причины насыщения сердечников защитных ТТ.
Проведен анализ возможности возникновения переходных режимов с насыщением сердечников ТТ.
Обоснована необходимость разработки и внедрения отечественного стандарта требований к защитным ТТ, предназначенным для работы в переходных режимах.
Рассмотрены способы обеспечение правильного функционирования устройств релейной защиты в переходных режимах, сопровождающихся насыщением ТТ.