150
р
е
л
е
й
н
а
я
з
а
щ
и
т
а
релейная защит
а
О
собенностью
проведённых
ис
-
следований
являлось
то
,
что
в
нашей
стране
в
одной
из
пер
-
вых
выполнялась
разработка
микропроцессорного
устройства
релей
-
ной
защиты
от
замыканий
на
землю
в
распределительных
электрических
сетях
среднего
напряжения
,
реагирующего
на
начальную
стадию
переходного
процес
-
са
,
вызванного
однофазным
замыкани
-
ем
на
землю
(
ОЗЗ
).
Прежде
такого
типа
устройства
,
получившие
название
«
им
-
пульсных
»,
выполнялись
на
полупрово
-
дниковой
и
микроэлектронной
основе
.
Селективное
распознавание
повреждён
-
ной
линии
электропередачи
(
ЛЭП
)
осу
-
ществлялось
в
течение
десятков
микро
-
секунд
.
Выполнение
устройства
в
виде
микропроцессорного
(
с
учётом
тенден
-
ции
развития
современной
техники
РЗ
)
в
течение
многих
лет
откладывалось
из
-
за
отсутствия
относительно
недорогих
ми
-
кропроцессоров
,
способных
регистриро
-
вать
и
обрабатывать
переходный
процес
-
са
с
интервалом
дескретизации
порядка
десятков
микросекунд
.
И
только
в
связи
с
их
появлением
в
последние
годы
стало
возможным
приступить
к
данной
работе
.
В
соответствии
с
техническими
требо
-
ваниями
,
предъявляемыми
к
устройству
защиты
от
ОЗЗ
,
составленными
с
учётом
международных
и
национальных
стандар
-
тов
,
выполнены
образцы
устройств
,
а
так
-
же
программы
и
методики
их
лаборатор
-
ных
и
опытно
-
промышленных
испытаний
.
На
лабораторные
испытания
было
представлено
устройство
под
наимено
-
ванием
«
ТОР
100
ЗЗ
»,
предназначенное
для
селективной
сигнализации
или
отклю
-
чения
при
ОЗЗ
(
устойчивых
и
неустойчи
-
вых
)
в
воздушных
и
кабельных
линиях
в
сетях
6—35
кВ
,
независимо
от
режима
работы
их
нейтрали
.
Устройство
использу
-
ет
контроль
направления
распростране
-
ния
волн
переходного
процесса
,
возника
-
ющих
в
месте
ОЗЗ
и
распространяющих
-
ся
к
концам
линии
—
пунктам
установки
защиты
,
где
в
органе
направления
мощ
-
Новое
микропроцессорное
устройство
для воздушных
и кабельных линий
6–35 кВ
В данной статье представлены результаты разработки, из-
готовления, испытаний и включения в опытную эксплуата-
цию трёх микропроцессорных устройств импульсной защи-
ты от замыканий на землю в воздушных и кабельных линиях
6–35 кВ, выполненных ОАО «ЭНИН» совместно с ООО «Ис-
следовательский центр «Бреслер» (г. Чебоксары).
Владимир ЛАЧУГИН, старший научный сотрудник
ОАО «Энергетический институт им. Г.М. Кржижановского»
(ОАО «ЭНИН»)
Сергей ИВАНОВ, директор Центра исполнения проектов
ООО «Исследовательский центр «Бреслер»
151
№ 6 (9), ноябрь-декабрь, 2011
ности
защиты
производится
сравнение
и
запоминание
первоначальных
знаков
тока
3I
о
и
напряжения
3U
о
вол
-
ны
«
фаза
—
земля
»
в
течение
времени
до
их
изменения
.
Факт
устойчивого
ОЗЗ
подтверждается
контролем
напря
-
жения
нулевой
последовательности
3U
о
промышленной
частоты
.
В
отличие
от
данных
литературы
[1]
в
органе
на
-
правления
мощности
устройства
время
фиксации
ука
-
занных
знаков
увеличено
с
15—20
мкс
до
нескольких
со
-
тен
микросекунд
.
При
проведении
испытаний
рассматривались
в
каче
-
стве
моделей
объектов
радиальные
и
кольцевые
электри
-
ческие
сети
с
изолированной
и
компенсированной
ней
-
тралью
,
а
также
с
заземлением
её
через
резистор
.
Мо
-
дели
электрических
сетей
,
созданные
для
проведения
испытаний
с
использованием
программного
комплек
-
са
Matlab,
позволяют
воссоздать
требуемые
режимы
ра
-
боты
сетей
,
а
также
представить
рассчитанные
напряже
-
ния
и
токи
в
различных
точках
сети
в
виде
осциллограмм
.
В
процессе
испытаний
эти
осциллограммы
позволяют
при
помощи
испытательного
комплекса
РЕТОМ
-56
сфор
-
мировать
соответствующие
напряжения
и
токи
,
подавае
-
мые
к
измерительным
органам
устройства
защиты
.
В
качестве
примера
приведены
расчётные
осцилло
-
граммы
при
ОЗЗ
на
защищаемой
линии
(
рис
. 1),
где
зна
-
ки
тока
и
напряжения
отличаются
,
и
при
внешнем
ОЗЗ
(
рис
. 2),
где
знаки
тока
и
напряжения
совпадают
.
На
основании
результатов
испытаний
сделан
вывод
о
достаточной
устойчивости
функционирования
устройства
при
возрастании
величины
сопротивления
в
месте
замы
-
кания
на
землю
от
нуля
до
нескольких
сотен
и
тысяч
Ом
,
как
при
внутренних
,
так
и
при
внешних
ОЗЗ
на
кабель
-
ных
и
воздушных
линиях
при
различных
режимах
рабо
-
ты
нейтрали
сети
(
изолированная
,
компенсированная
и
резистивно
-
заземлённая
).
Важным
результатом
испыта
-
ний
стало
установление
факта
о
существенно
меньшем
потреблении
мощности
микропроцессорным
устрой
-
ством
по
цепям
3U
о
и
3I
о
(
соответственно
0,0676
и
0,03
ВА
)
по
сравнению
с
устройствами
импульсной
защиты
от
ОЗЗ
,
выполненными
на
микроинтегральной
основе
(
со
-
ответственно
5
и
6
ВА
).
Натурные
испытания
трёх
образцов
микропроцессор
-
ной
импульсной
защиты
от
ОЗЗ
были
проведены
на
под
-
станции
«
Ханты
-
Мансийская
»
Нефтеюганских
электри
-
ческих
сетей
ОАО
«
Тюменьэнерго
»
на
линиях
10
кВ
ра
-
диальной
сети
с
изолированной
нейтралью
и
подключе
-
нием
высокоомных
резисторов
к
шинам
10
кВ
через
500
мс
после
возникновения
ОЗЗ
.
Устройства
были
под
-
ключены
по
измерительным
цепям
3U
о
и
3I
о
соответ
-
ственно
к
обмоткам
секционных
трансформаторов
на
-
пряжения
,
соединённым
в
разомкнутый
треугольник
,
и
к
трансформаторам
тока
нулевой
последовательно
-
сти
линий
10
кВ
«
Ханты
-
Мансийская
» —
Шапша
, «
Ханты
-
Мансийская
» —
Базьяны
и
«
Ханты
-
Мансийская
» —
ЭХЗ
,
а
также
к
цепям
питания
и
оперативного
тока
.
Опыты
ОЗЗ
на
линиях
10
кВ
«
Ханты
-
Мансийская
» —
Шап
-
ша
, «
Ханты
-
Мансийская
» —
Базьяны
, «
Ханты
-
Мансийская
» —
ЭХЗ
и
«
Ханты
-
Мансийская
» —
Югра
-1
осуществлялись
пу
-
тём
включения
вакуумного
выключателя
одной
из
этих
ли
-
ний
на
устанавливаемое
переносное
устройство
зазем
-
ления
.
Устойчивость
функционирования
устройств
защи
-
ты
вполне
обеспечивалась
при
изменении
расположе
-
ния
замыкания
,
согласно
программе
испытаний
,
от
сотен
метров
до
20
км
по
длине
ЛЭП
независимо
от
конфигура
-
ции
сети
и
соотношений
между
воздушными
и
кабельны
-
ми
участками
ЛЭП
.
При
этом
переход
на
время
фиксации
в
органе
направления
мощности
в
несколько
сотен
микро
-
секунд
не
привёл
к
ухудшению
работы
устройств
.
Особенностью
опытных
образцов
является
наличие
в
них
встроенного
органа
проверки
правильности
фази
-
ровки
цепей
тока
и
напряжения
устройства
.
При
включе
-
нии
каждой
из
испытываемых
ЛЭП
этот
орган
чётко
опре
-
делял
правильность
полярности
подключения
указанных
цепей
в
соответствии
с
требованиями
селективности
.
Результаты
испытаний
показали
,
что
разработанные
устройства
удовлетворяют
требованиям
,
предъявляемым
к
устройствам
защиты
от
ОЗЗ
электрических
сетей
6—35
кВ
,
и
могут
быть
включены
в
опытно
-
промышленную
эксплу
-
атацию
на
подстанции
«
Ханты
-
Мансийская
».
Положитель
-
ные
результаты
испытаний
и
эксплуатации
трёх
опытных
образцов
микропроцессорных
устройств
импульсной
за
-
щиты
от
ОЗЗ
на
подстанции
«
Ханты
-
Мансийская
»
дают
основания
для
успешного
продолжения
работ
по
созда
-
нию
промышленных
устройств
этой
защиты
.
ЛИТЕРАТУРА
1.
Попов
И
.
Н
.,
Лачугин
В
.
Ф
.,
Соколова
Г
.
В
.
Релейная
за
-
щита
,
основанная
на
контроле
переходных
процес
-
сов
.
М
.:
Энергоатомиздат
, 1986,
с
. 248.
Рис
. 1.
Расчётные
осциллограммы
на
входе
органа
направления
мощности
защиты
при
ОЗЗ
на
защищаемой
линии
Рис
. 2.
Расчётные
осциллограммы
на
входе
органа
направления
мощности
защиты
при
ОЗЗ
на
смежной
линии
Оригинал статьи: Новое микропроцессорное устройство для воздушных и кабельных линий 6—35 кВ
В данной статье представлены результаты разработки, изготовления, испытаний и включения в опытную эксплуатацию трех микропроцессорных устройств импульсной защиты от замыканий на землю в воздушных и кабельных линиях 6–35 кВ, выполненных ОАО «ЭНИН» совместно с ООО «Исследовательский центр «Бреслер» (г. Чебоксары).
