Совершенствование дистанционных защит при цифровой реализации

Page 1
background image

Page 2
background image

102

РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА

И  АВТОМАТИКА

Совершенствование 
дистанционных защит 
при цифровой реализации

Гвоздев

 

Д

.

Б

., 

Первый заместитель 

генерального директора — 

Главный инженер 

компании «Россети 

Московский регион»

Грибков

 

М

.

А

.,

директор Департамента 

релейной защиты 

и режимной автоматики 

электрических сетей 

компании «Россети 

Московский регион»

Булычев

 

А

.

В

., 

технический директор 

ООО «НПП Бреслер»

Козлов

 

В

.

Н

.,

главный конструктор 

ООО «НПП Бреслер»

Бычков

 

Ю

.

В

., 

заведующий сектором 

основных защит линий 

ООО «НПП Бреслер»

Ш

ироко  известны  спосо-

бы  и  устройства  дистан-

ционной  защиты  (ДЗ), 

в  которых  расстояние  до 

места  повреждения  определяется 

с  помощью  реле  сопротивления  по 

косвенному  принципу  –  изменению 

сопротивления  контура  короткого  за-

мыкания,  вычисляемого  по  сигналам 

трансформаторов  тока  и  трансфор-

маторов  напряжения  [1].  Устройство 

защиты формирует команду на отклю-

чение  линии  при  попадании  вектора 

сопротивления  в  определенную  зону 

(область  характеристики  срабатыва-

ния)  на  комплексной  плоскости  с  со-

ответствующей  выдержкой  времени 

срабатывания.

Данный  подход  предполагает  ста-

ционарность  контролируемого  режи-

ма,  и  потому  в  условиях  переходных 

процессов  погрешность  определения 

удаленности  замыкания  значительно 

возрастает. 

Кроме  этого,  вектор  измеренного 

сопротивления может попадать в зону 

срабатывания  дистанционной  защиты 

при  некоторых  нагрузочных  режимах 

(например,  при  пуске  крупного  асин-

хронного  электродвигателя)  и  при  на-

личии  некоторых  видов  переходного 

сопротивления  в  месте  повреждения. 

Эти  факторы  снижают  точность  изме-

рения удаленности точки короткого за-

мыкания  и,  следовательно,  снижают 

степень селективности защиты.

В  период  активного  применения 

в  релейной  защите  аналоговой  вы-

числительной  техники  разработаны 

более  совершенные  методы  и  сред-

ства  построения  дистанционных  за-

щит.  Предложены  способы  реализа-

ции  дистанционных  защит  на  основе 

динамического  контроля  параметров, 

при  котором  оценка  удаленности 

точки  короткого  замыкания  осущест-

вляется  по  непосредственным  пара-

метрам  контролируемой  линии  элек-

тропередачи: индуктивности, емкости 

и  активному  сопротивлению  [2].  Эти 

параметры  достаточно  строго  харак-

теризуют  свойства  контролируемой 

линии в условиях переходных процес-

сов, что обеспечивает более высокую 

точность  оценки  удаленности  точки 

короткого замыкания. При этом опре-

деляют  зону  защищаемой  сети,  в  ко-

торой  находится  точка  короткого  за-

мыкания,  по  индуктивности,  емкости 

и активному сопротивлению в реаль-

ном (текущем) времени и формируют 

сигнал  на  отключение  поврежденной 

линии с выдержкой времени, соответ-

ствующей удаленности точки коротко-

го  замыкания  от  места  установки  за-

щиты.

Однако при аналоговой реализации 

процесс  короткого  замыкания  анали-

зируется  только  в  текущем  времени, 

и нет возможности выполнить повтор-

ные  (итерационные)  вычисления  уда-

ленности  точки  короткого  замыкания, 

которые  позволили  бы  повысить  точ-

ность измерений.

Важнейшей  особенностью  цифро-

вой  техники  является  способность  за-

поминать сигналы и воспроизводить их 

в  последующем.  Применение  цифро-

вой  техники  целесообразно  для  улуч-

шения свойств релейной защиты.

В  этой  связи,  в  рамках  договора 

на  выполнение  научно-исследова-

тельской  и  опытно-конструкторской 

работы  (НИОКР)  между  ООО  «НПП 

Бреслер» и ПАО «Россети Московский 

регион» разработана новая, более со-

вершенная  дистанционная  защита. 

Улучшение  основных  характеристик 

защиты  достигнуто  за  счет  реализа-

ции на цифровой элементной базе пу-

тем  регистрации  процесса  короткого 

замыкания  и  итерационного  косвен-

ного измерения удаленности точки ко-

роткого замыкания с помощью более 

точной модели контролируемой защи-

той линии.

По  токам  и  напряжениям,  соответ-

ствующим аварийному и нормальному 

(доаварийному)  режимам,  вычисляют 

аварийные  составляющие,  которые, 


Page 3
background image

103

К

E

C

Н

ТТ

Блок 

сравнения

Блок 

Блок 

управления

выключателем

моделирования

КЗ в точке К

н

Блок 

моделирования

КЗ в точке К

к

Блок 

регистрации

ТН

Н

К

к

К

н

Отсчет

ВВС

Дистанционный

орган

Датчик

тока

Датчик

напряжения

Рис

. 1. 

Структурная

 

схема

 

дистанционной

 

защиты

согласно принципу наложения 

[3],  определяются,  главным 

образом, видом и местом по-

вреждения. Их использование 

позволяет отстроиться от вли-

яния нагрузочного режима при 

расчете места повреждения.

На  основе  аварийных  со-

ставляющих  с  помощью  двух 

моделей  защищаемой  линии 

электропередачи  определяют 

реактивные  мощности  пред-

полагаемых (расчетных) цепей 

короткого  замыкания  при  по-

вреждении  в  начале  и  в  кон-

це  защищаемой  линии  соот-

ветственно. Предположив, что

сопротивление  в  месте  по-

вреждения  имеет  активный 

(резистивный)  характер,  счи-

тают повреждение внутренним 

(на защищаемой линии), когда 

знаки двух полученных значе-

ний реактивной мощности раз-

личны.

На рисунке 1 показана структурная схема дистан-

ционной защиты применительно к цифровой реали-

зации.

Сигналы от датчиков тока и напряжения посту-

пают  в  блок  регистрации,  который  осуществляет 

непрерывную  запись  и  хранение  измеренных  зна-

чений.  При  возникновении  короткого  замыкания 

в  произвольной  точке  К  линии  электропередачи 

данный  блок  выявляет  начало  переходного  про-

цесса и на основании имеющейся информации об 

измеренных величинах формирует два набора зна-

чений токов и напряжений, которые соответствуют 

предшествующему (доаварийному) [

U

П

п

С

д

 

I

П

п

С

д

] и теку-

щему [

U

П

т

С

к

 

I

П

т

С

к

] режимам работы сети. По ним вычис-

ляются  аварийные  составляющие  токов  и  напря-

жений:
 

U

П

а

С

в

 = 

U

П

т

С

к

 – 

U

П

п

С

д

(1)

 

I

П

а

С

в

 = 

I

П

т

С

к

  – 

I

П

п

С

д

(2)

Здесь же определяется вид повреждения.

Полученные наборы токов и напряжений посту-

пают  на  входы  блоков  моделирования  короткого 

замыкания. Они осуществляют математический пе-

ресчет наблюдаемых величин в ток ветви повреж-

дения  (

I

f

)  и  напряжение  в  точке  повреждения  (

U

f

), 

исходя из предположения, что короткое замыкание, 

тип которого соответствует тому, что было опреде-

лено блоком регистрации, возникло в начале (точка 

К

н

)  и  конце  (точка  К

к

)  зоны  последней  ступени  ДЗ 

соответственно. По ним рассчитывают реактивные 

мощности ветвей повреждения в точках К

н

 и К

к

. При 

этом каждому виду замыкания соответствует свое 

расчетное  выражение,  которое  в  случае  трехфаз-

ного замыкания будет иметь следующий вид:
 

Q

f

 

Im

(

U

f

 · 

İ

f

). 

(3)

Знаки  полученных  значений  реактивной  мощ-

ности сопоставляются в блоке сравнения и, в слу-

чае  их  отличия,  величины 

Q

н

  и 

Q

к

  преобразуют-

ся,  согласно  диаграмме,  изображенной  на  рисун-

ке  2,  в  координату  повреждения  по  следующей

формуле:
 

x

f

 

Q

н

 · 

L

 / (

Q

н

 – 

Q

к

), 

(4)

где 

L

 — длина защищаемой зоны, км.

Полученная  координата  дистанционным  орга-

ном  сравнивается  с  длинами  зон  отдельных  сту-

пеней,  и  в  зависимости  от  результата  сравнения 

формируется  сигнал  срабатывания  конкретной 

ступени, а блок отсчета выдержки времени вносит 

соответствующую задержку на выдачу команды от-

ключения на блок управления выключателем.

Кроме  этого,  полученная  координата  места  по-

вреждения (удаленность точки короткого замыкания) 

отображается  на  экране  устройства,  что  позволяет 

быстро  и  эффективно  организовать  ремонтно-вос-

становительные работы.

В  качестве  примера  можно  рассмотреть  схему, 

изображенную  на  рисунке  3.  На  ней  показаны  дис-

танционные защиты линий 1 и 2 и зоны срабатыва-

ния их ступеней.

Рис

. 2. 

Диаграмма

 

реактивной

 

мощности

x

, км

Q

, ВАр

Q

н

Q

к

0

x

f

L

 6 (63) 2020


Page 4
background image

104

РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА

И  АВТОМАТИКА

Рис

. 3. 

Схема

 

защищаемой

 

сети

 (

пример

)

Рис

. 4. 

Схема

 

и

 

диаграмма

 

работы

 

защит

 

при

 

замыкании

 

на

 

линии

 1

Рис

. 5. 

Схема

 

и

 

диаграмма

 

работы

 

защит

 

при

 

замыкании

 

на

 

линии

 2

Рис

. 6. 

Логическая

 

схема

 

действия

 

дистанционной

 

защиты

С1

С2

ПС А

ПС Б

ПС В

Линия 1

50 км

1ст

1

2ст

1

 

1ст

2

2ст

2

Линия 2

35 км

3ст

1

1

2

С1

С2

ПС А

ПС Б

ПС В

1

2

Линия 1

50 км

Линия 2

35 км

1ст

1

 

2ст

1

 

1ст

2

 

2ст

2

 

30 км

-20 км

0

0

 

С1

С2

ПС А

ПС Б

ПС В

1

2

Линия 1

50 км

Линия 2

35 км

1ст

1

 

2ст

1

 

1ст

2

 

2ст

2

 

10 км

60 км

0

0

 

Тср_2ст

ВВС

Л

Срабатывание ДЗ

Л

Вывод защиты

Тср_3ст

ВВС

ИО

0

 

  x

f

 

 

l

1ст

ИО

l

1ст

 

<

 

x

f

 ≤ 

l

2 ст

ИО

l

2ст

 < 

x

f

 ≤ 

l

3 ст

Л

Первая ступень ДЗ

Л

Вторая ступень ДЗ

Л

Третья ступень ДЗ

Д

РПО

Тв_ускор

ВВВ

Л

Ускорение ДЗ

1

&

&

При замыкании на расстоя-

нии 30 км от ПС А (рисунок 4) 

дистанционная  защита  ли-

нии 1 в ходе описанных выше 

расчетов  получит  координату 

повреждения 

x

1

f

, равную 30 км. 

При  сравнении  с  зонами  сту-

пеней  будет  выполняться

условие:

0 < 

x

1

f

 < 

l

1

1ст

,

и вызовет срабатывание пер-

вой  ступени  без  выдержки 

времени.

Координата  повреждения 

x

2

f

,  рассчитанная  защитой  ли-

нии 2 при этом же поврежде-

нии,  будет  равна  –20  км,  что 

является признаком внешнего 

КЗ, поэтому защита 2 не сра-

ботает.

При замыкании на расстоя-

нии 10 км от ПС Б (рисунок 5) 

координата  повреждения  за-

щиты  линии  1  будет  равна 

60  км.  Это  расстояние  соот-

ветствует  условию  срабаты-

вания второй ступени:

l

1

1ст

 < 

x

1

f

 < 

l

1

2ст

.

В результате защита линии 1 сформирует коман-

ду на отключение своей линии с выдержкой време-

ни, соответствующей второй ступени защиты.

Координата повреждения 

x

2

f

, рассчитанная защи-

той линии 2, равна 10 км. При этом выполняется ус-

ловие срабатывания первой ступени защиты 2:

0 < 

x

2

f

 < 

l

2

1ст

,

и дистанционная защита линии 2 сработает без вы-

держки времени.

Условие  срабатывания  третьей  ступени  защиты 

линии 1 можно записать так: 

l

1

2ст

 < 

x

1

f

 < 

l

1

3ст

При выполнении этого условия защита срабаты-

вает с выдержкой времени, соответствующей 3 сту-

пени.

Формально  логика  действия  дистанционной  за-

щиты представлена в виде схемы на рисунке 6.

Сигналы  срабатывания  той  или  иной  ступени 

формируются  измерительными  органами,  контро-

лирующими  попадание  координаты  повреждения 

x

f

 

в соответствующую зону:

 

– логический сигнал срабатывания первой ступени 

«Первая  ступень  ДЗ»  при  выполнении  условия 

0 ≤ 

x

f

 

≤ 

l

1ст

;


Page 5
background image

105

 

– логический сигнал срабатывания второй ступени 

«Вторая  ступень  ДЗ»  при  выполнении  условия 

l

1ст

 ≤ 

x

f

 

≤ 

l

2ст

;

 

– логический сигнал срабатывания третьей ступени 

«Третья  ступень  ДЗ»  при  выполнении  условия 

l

2ст

 ≤ 

x

f

 

≤ 

l

3ст

.

При  этом  вторая  ступень  ДЗ  срабатывает  через 

время,  определяемое  таймером  «Тср_2ст»,  а  тре-

тья — таймером «Тср_3ст».

При срабатывании любой из ступеней формиру-

ется  логический  сигнал  «Срабатывание  ДЗ»,  дей-

ствующий  на  отключение  линии.  Защита  блокиру-

ется  при  появлении  логического  сигнала  «Вывод 

защиты».

Также  реализовано  автоматическое  ускоре-

ние (АУ) второй ступени при опробовании линии. 

Режим  АУ  вводится  на  время,  определяемое  вы-

держкой  времени  «Тв_ускор»,  по  факту  исчезно-

вения внешнего сигнала «РПО» от блок-контактов 

выключателя.

Выбор параметров срабатывания дистанционной 

защиты  выполняется  с  учетом  особенностей  защи-

щаемой сети и реализации защиты. 

Эквивалентное  удельное  сопротивление  прямой 

последовательности,  используемое  в  модели  линии 

электропередачи, определяется следующим образом:

 

Z

0

1экв

 = 

N

i

 = 1

(

L

i

 · 

Z

0

1

i

) / 

N

i

 = 1 

L

i

(5)

где 

N

  —  количество  участков  однородности; 

L

i

  — 

длина 

i

-го  участка  однородности,  км; 

Z

0

1

i

  —  удель-

ное сопротивление прямой последовательности 

i

-го 

участка однородности, Ом/км.

Под  участком  однородности  понимается  отрезок 

ЛЭП, на протяжении которого удельное сопротивле-

ние  не  изменяется.  При  определении 

Z

0

1экв

  должны 

учитываться все участки защищаемой и следующей 

линий электропередачи, в том числе и ответвления 

от этих ЛЭП.

Удельное сопротивление, используемое в модели 

ЛЭП, задается своими активной 

R

0

 и реактивной 

X

0

 

составляющими,  которые  вычисляются  следующим 

образом:
 

R

0

 = 

Re

(

Z

0

1экв

); 

(6)

 

X

0

 = 

Im

(

Z

0

1экв

). 

(7)

Точность определения места повреждения на ли-

нии определяется двумя основными факторами: 

 

– разнородность линии электропередачи;

 

– свойства ответвительных подстанций.

Разнородность  линии  электропередачи  выра-

жается в неравенстве активных и индуктивных со-

ставляющих  удельных  сопротивлений  отдельных 

участков.  Она  наиболее  существенно  оказывает 

влияние на точности ОМП в случае кабельно-воз-

душных линий.

Абсолютную  погрешность,  вызванную  разнород-

ностью линии, при вычислении расстояния до места 

повреждения за 

n

-м участком можно оценить следу-

ющим образом:
 

n

 = |

n

i

 = 1

(

Z

0

1

i

 · 

L

i

)/

Z

0

1экв

| – 

n

i

 = 1 

L

i

 . 

(8)

По  формуле  (8)  необходимо  рассчитать  две 

ошибки: при повреждении в конце защищаемой ли-

нии 

з

  и  в  конце  первой  зоны  защиты  следующей 

ЛЭП 

сл

. Последняя необязательна в случае тупи-

ковой ЛЭП.

Составляющая ошибки ОМП 

x

н

 и коэффициент 

отстройки  при  вычислении  зоны  первой  ступени 

k

отс1н

, определяемые неоднородностью линии, будут 

вычисляться следующим образом:
 

x

н

 = – 

з 

/ 2; 

(9)

 

k

отс1н

 = 1 – 

x

н

 / 

L

(10)

где 

L

 — длина защищаемой линии, км.

Коэффициент  отстройки  при  вычислении  зоны 

второй  ступени,  определяемый  неоднородностью 

линии и используемый в случае ЛЭП с двухсторон-

ним питанием, будет вычисляться следующим об-

разом:
 

k

отс2н

 = 1 – (

x

н

 – 

сл

) / (

L

 + 

l

1ст сл

), 

(11)

где 

l

1ст  сл

  —  зона  срабатывания  первой  ступени  за-

щиты следующей линии, км.

Ошибка, вызванная неучетом в модели ответви-

тельных  подстанций,  должна  определяться  по  кри-

вой относительной погрешности ОМП, зависящей от 

суммарной мощности отпаек. На рисунке 7 представ-

лены зависимости 

(

S

отв

), построенные для разных 

длин ЛЭП.

Рис

. 7. 

Кривые

 

относительной

 

погрешности

 

ОМП

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

S

Σ

 отв

, МВА

ε

, %

1: 5 км
2: 10 км
3: 15 км
4: 20 км
5: 25 км
6: 30 км
7: 35 км
8: 40 км

1

2

3

4

5

6

7

8

 6 (63) 2020


Page 6
background image

106

РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА

И  АВТОМАТИКА

В качестве длины, по которой выбирается кривая, 

следует выбирать длину защищаемой ЛЭП, если она 

является тупиковой:
 

L

кр

 = 

L

(12)

или  сумму  длин  защищаемой  и  следующей  линий 

в противном случае:
 

L

кр

 = 

L

 + 

L

сл

(13)

где 

L

сл

 — длина следующей линии, км.

Далее, просуммировав мощности всех ответвле-

ний в пределах выбранной длины 

L

кр

, необходимо по 

кривой найти значение относительной погрешности 

ОМП 

 и вычислить по ней ошибку ОМП 

x

о

 и коэф-

фициент  отстройки  при  вычислении  зон  ступеней 

k

отс о

, определяемые неучетом ответвлений, по сле-

дующим формулам:
 

x

о

 = –(

 

L

кр

) / (2 · 100); 

(14)

 

k

отс о

 = 1 + 



/ (2 · 100). 

(15)

Результат определения места повреждения дол-

жен  корректироваться  на  величину,  равную  сумме 

двух составляющих:
 

x

 = 

x

н

 + 

x

о

(16)

Коэффициент  отстройки,  используемый  при  вы-

числении зоны срабатывания первой ступени защи-

ты, определяется следующим образом:
 

k

отс1

 = 

k

отс1н

 · 

k

отс о

(17)

Для второй ступени:

 

k

отс2

 = 

k

отс2н

 · 

k

отс о

(18)

Если полученное значение больше 0,95, то коэф-

фициент приравнивается 0,95.

Первая  ступень  осуществляет  защиту  без  вы-

держки времени большей части ЛЭП. Ее зона сраба-

тывания отстраивается от длины защищаемой линии 

следующим образом:
 

l

1ст

 = 

k

отс1

 · 

L

(19)

Отстройка  от  замыканий  за  ответвительными 

подстанциями выполняется за счет того, что рассто-

яние до места повреждения, рассчитанное метода-

ми  ОМП,  при  КЗ  за  трансформатором  оказывается 

за  пределами  зоны  срабатывания  первой  ступени 

защиты. Однако в случае, когда длина ответвления 

соразмерна с длиной защищаемой ЛЭП, а на самой 

ответвительной подстанции имеется мощный транс-

форматор,  могут  возникнуть  трудности  с  обеспече-

нием селективной работы ДЗ.

Для  того  чтобы  проверить,  обеспечивается  ли 

отстройка  от  замыканий  за 

i

-м  ответвлением,  не-

обходимо вычислить эквивалентное расстояние до 

стороны  НН  трансформатора  по  следующей  фор-

муле:
 

L

экв 

i

 = 

L

отв 

i

 + 

L

т 

фикт

 = 

L

1

i

 + 

L

2

i

 + |

 

Z

т 

i

 / 

Z

0

1экв

 |,  (20)

где 

L

отв 

i

 = 

L

1

i

 + 

L

2

i

 — расстояние от места установ-

ки  защиты  до  подстанции 

i

-го  ответвления,  км; 

L

1

i

 — расстояние от места установки защиты до 

i

-го 

ответвления,  км; 

L

2

i

  —  длина 

i

-го  ответвления,  км;

L

т 

фикт

 = |

 

Z

т 

i

 / 

Z

0

1экв

 | — фиктивная длина трансфор-

матора 

i

-го  ответвления,  км; 

Z

т 

i

  —  сопротивление 

трансформатора 

i

-го ответвления, Ом.

Если для 

i

-го ответвления выполняется условие:

 

L

экв 

i

 ≥ 1,2 · 

L

(21)

то защита надежно отстроена от замыканий за ней.

Если  для  каких-то  ответвлений  условие  (21)  не 

выполняется,  то  первая  ступень  должна  быть  от-

строена от минимального расстояния до подстанций 

этих ответвлений:
 

l

1ст

 = 

k

отс1

 · 

min

(

L

отв 

i

). 

(22)

Для тупиковых линий в качестве длины защищае-

мой ЛЭП следует брать максимальное из всех полу-

чившихся значений 

L

отв 

i

:

 

L

 = 

max

(

L

отв 

i

). 

(23)

Вторая ступень предназначена для защиты всей 

линии.  Для  линий  с  двухсторонним  питанием  зона 

срабатывания  второй  ступени  выбирается,  исходя 

из условия согласования с первой ступенью защиты 

следующей ЛЭП:
 

l

2ст

 = 

L

 + 

k

отс2

 · 

l

1ст сл

(24)

а  для  тупиковых  линий  принимается  равной  длине 

защищаемой ЛЭП:
 

l

2ст

 = 

L

(25)

Третья ступень осуществляет резервирование за-

щиты  следующей  линии  и  используется  на  линиях 

с двухсторонним питанием, поэтому ее зона сраба-

тывания принимается равной сумме длин защищае-

мой и следующей линий с учетом возможного удли-

нения,  обусловленного  погрешностью  ОМП  из-за 

дополнительной подпитки со стороны ответвлений:
 

l

3ст

 = 

k

удл

 · (

L

 + 

L

сл

), 

(26)

где 

L

сл

 — длина следующей линии, км; 

k

удл

 = 1,0÷1,1 — 

коэффициент удлинения, о.е.

На линиях с односторонним и двухсторонним пи-

танием коэффициент удлинения следует принимать 

равным 1.

В случае тупиковых линий зона третьей ступени 

берется равной зоне второй:
 

l

3ст

 = 

l

2ст

(27)

Первая ступень выполняется без выдержки вре-

мени,  однако  из-за  того,  что  величины  аварийного 

режима  фиксируются  только  по  факту  завершения 

переходного процесса и необходимо время для об-

работки данных, сигнал на срабатывание формиру-

ется через 30÷50 мс после возникновения аварии.

В  случае  линии  с  двухсторонним  питанием  вы-

держка времени второй ступени должна быть согла-

сована с первой ступенью защиты следующей линии 

(с которой производится согласование), с учетом вы-

держек времени устройства резервирования при от-

казе выключателей:
 

t

2ст

 = 

t

УРОВ

 + 

t

(28)


Page 7
background image

107

где 

t

УРОВ

 — время действия УРОВ следующей линии, 

мс; 

t

 = 300÷500 — ступень селективности, мс.

Вторая ступень на тупиковых линиях согласуется 

с  защитами  трансформаторов  ответвительных  под-

станций:
 

t

2ст

  = 

t

(29)

Выдержка времени третьей ступени должна быть 

согласована со второй ступенью защиты следующей 

линии:
 

t

3ст

 = 

t

2ст сл

 + 

t

(30)

где 

t

2ст сл

 — выдержка времени второй ступени сле-

дующей линии, мс.

Выдержка  времени  третьей  ступени,  устанавли-

ваемой  на  тупиковых  линиях,  принимается  равной 

максимально  возможному  значению,  что  означает 

фактический вывод из работы данной ступени.

При  автоматическом  ускорении  вторая  ступень 

вводится  в  работу  на  время  опробования  линии, 

и оно должно быть меньше времени включения ли-

нии с противоположной стороны при успешном АПВ. 

Рекомендуемое значение времени ввода автомати-

ческого ускорения 0,1 с.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1.  Создана  дистанционная  защита  с  улучшенными 

показателями  по  точности  и  селективности,  ре-

ализуемая  с  использованием  своеобразия  циф-

ровой  элементной  базы,  и  совместимая  с  циф-

ровыми  системами  управления  подстанциями 

и сетями. В основу построения защиты положены 

методы  определения  места  повреждения  на  ли-

ниях  электропередачи.  Это  позволило  повысить 

точность измерения удаленности точки короткого 

замыкания,  снизить  трудоемкость  выбора  пара-

метров  срабатывания,  повысить  эффективность 

ремонтно-восстановительных работ и тем самым 

повысить надежность электроснабжения.

2.  Создан  опытный  образец  разработанной  дис-

танционной  защиты.  Проведены  лабораторные 

и заводские испытания. Результаты проведенных 

экспериментальных  исследований  позволили 

подтвердить правомерность методов построения 

защиты, допущений и ограничений, принятых при 

разработке защиты.

3.  Разработана  и  апробирована  методика  выбора 

параметров  срабатывания  вновь  разработанной 

дистанционной  защиты,  учитывающая  особен-

ности цифровой технологии определения удален-

ности места короткого замыкания. Учтены все ос-

новные ограничения и допущения, позволяющие 

обеспечить селективную работу защиты в реаль-

ных распределительных сетях.  

ЛИТЕРАТУРА
1.  Чернобровов Н.В. Релейная защита. М.: Энергия, 1974. 

680 с.

2.  Ванин В.К., Павлов Г.М. Релейная защита на элементах 

вычислительной техники.   Л.: Энергоатомиздат, 1991. 

336 с.

3.  Зевеке  Г.В.,  Ионкин  П.А.,  Нетушил  А.В.,  Страхов  С.В. 

Основы теории цепей: Учеб. для вузов. 5-е изд., пере-

раб. М.: Энергоатомиздат, 1989. 528 с.

 6 (63) 2020


Читать онлайн

Широко известны способы и устройства дистанционной защиты (ДЗ), в которых расстояние до места повреждения определяется с помощью реле сопротивления по косвенному принципу – изменению сопротивления контура короткого замыкания, вычисляемого по сигналам трансформаторов тока и трансформаторов напряжения [1]. Устройство защиты формирует команду на отключение линии при попадании вектора сопротивления в определенную зону (область характеристики срабатывания) на комплексной плоскости с соответствующей выдержкой времени срабатывания.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 1(70), январь-февраль 2022

Превентивное управление нагрузкой в сетях 0,4 кВ в целях предотвращения возникновения аварийных ситуаций

Управление сетями / Развитие сетей Энергоснабжение / Энергоэффективность Релейная защита и автоматика
Удинцев Д.Н. Милованов П.К. Зуев А.И.
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 5(68), сентябрь-октябрь 2021

Внедрение цифрового дистанционного управления оборудованием и МП устройствами РЗА на подстанциях 110–220 кВ ПАО «Россети Московский регион»

Релейная защита и автоматика
Гвоздев Д.Б. Грибков М.А. Бороздин А.А. Рыбаков А.К.
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»