ОБЕСПЕЧЕНИЕ О ПРАВИЛЬНОЙ РАБОТЫ МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ УСТРОЙСТВ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ ПРИ НАСЫЩЕНИИ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА Кужеков С. Л. Нудельман Г. С. Южно-Российский. - презентация

1 ОБЕСПЕЧЕНИЕ О ПРАВИЛЬНОЙ РАБОТЫ МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ УСТРОЙСТВ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ ПРИ НАСЫЩЕНИИ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА Кужеков С. Л. Нудельман Г. С. Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт) ОАО «ВНИИР»

2 Содержание РАБОТА ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ С ТОРМОЖЕНИЕМ ПРИ НАСЫЩЕНИИ МАГНИТОПРОВОДОВ ТТ

3 Содержание НАПРАВЛЕНИЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРАВИЛЬНОЙ РАБОТЫ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ ЗАЩИТ ПРИ НАСЫЩЕНИИ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА (ТТ) 1. Оптимизация параметров характеристик защит с процентным торможением по условию отстройки от влияния погрешностей ТТ в переходных режимах. 2. Применение дополнительных элементов и методов, том числе, дифференциально-фазного принципа (ДФЗ). 3. Применение защит, учитывающих особенности трансформации вторичного тока ТТ в переходных режимах (наличие интервалов правильной трансформации). 4. Компенсация погрешностей ТТ. Теоретическая основа анализа переходных и установившихся процессов в ТТ была разработана многими специалистами (E. C. Wentz и W. K. Sonnemann; И. М. Сирота и Б. С. Стогний; A. Wright; А. Д. Дроздов и его ученики; В. Е. Казанский, К. С. Дмитриев, Э. М. Либерзон и Е. П. Королев; Л. В. Багинский и его ученики; В. И. Новаш и его ученики и др.). Большое внимание этому вопросу уделяли МЭК, SIGRE и комиссия при ГКНТ СССР по релейной защите и автоматике во главе с А. М. Федосеевым.

4 Содержание Оптимизация параметров характеристик защит с процентным торможением Участок 1 I с.0 0,16 I 1ном I т.н 0,6 I 1ном Участок 2 I т1 (2 – 3) I 1ном I с1 = 0,24(2 – 3) I 1ном Участок 3 где - кратность тока внешнего КЗ при ; Участок 4 Целесообразно использовать торможение апериодической составляющей подводимого тока

5 Содержание ПРИМЕНЕНИЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ И МЕТОДОВ 1.Опережение токами в плечах защиты дифференциального тока ( Необходимо учитывать небаланс, обусловленный РПН трансформатора ). 2. Полупроводниковые ключи в цепях дифференциальных токов ( Применение возможно при равенстве номинальных первичных и вторичных токов всех ТТ защиты, т. е. в защитах шин ). 3.Добавочные резисторы и дроссели в цепях дифференциальных токов ( Следует учитывать возможность появления перенапряжений во вторичных цепях ТТ при КЗ в зоне действия защиты ). 4.Дифференциально-фазный принцип ( Необходимо учитывать влияние токов нагрузки при несимметричных КЗ в зоне действия защиты ).

6 Содержание ПРИМЕНЕНИЕ ЗАЩИТ, РАБОТАЮЩИХ НА ИНТЕРВАЛАХ ПРАВИЛЬНОЙ ТРАНСФОРМАЦИИ ТТ 1 – ПХН 2 - СХН Интервалы правильной трансформации ТТ наиболее просто рассчитываются при замене реальной характеристики намагничивания простейшими ломаными линиями: 1 – ПХН – прямоугольная характеристика намагничивания (идеальная прямоугольная кривая); 2 – СХН – спрямленная в насыщенной части характе- ристика намагничивания.

7 Содержание РАБОТА ТТ С СХН В УСТАНОВИВШЕМСЯ И ПЕРЕХОДНОМ РЕЖИМАХ а – схема замещения ТТ С СХН; б – фазовые траектории; в – кривые токов ТТ в установившемся режиме; г – то же в переходном режиме

8 Содержание ВАРИАНТЫ ОБНАРУЖЕНИЯ ИНТЕРВАЛОВ ПРАВИЛЬНОЙ ТРАНСФОРМАЦИИ (ИПТ) ПО ВЫБОРКАМ ЗАМЕРОВ ЗНАЧЕНИЙ ВТОРИЧНОГО ТОКА ТТ 1) Последовательно выбранные величины сравниваются, а заданная разность между ними используется для указания на то, что насыщение ТТ произошло. 2) Определяется стационарный участок вторичного тока ТТ по признаку: среднее значение тока на заданном временном интервале (периоде) стремится к нулю. 3)Выделение ИПТ ТТ производится с помощью амплитудно- частотного или амплитудно-частотно-фазового или иного критерия. 4) Выделение участков однородности сигналов и последующее распознавание типа процесса.

9 Содержание АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНО-ФАЗОВЫЙ КРИТЕРИЙ ВЫЯВЛЕНИЯ ИПТ ТТ

10 Содержание Осциллограмма токов ДЗ при внешнем КЗ Два одиночных ТТ включены на разность токов, один из них работает в режиме поглощения апериодической составляющей

11 Содержание КОМПЕНСАЦИЯ ПОГРЕШНОСТЕЙ ТТ Таким образом, по известному вторичному току ТТ с СХН, вычислив амплитуду и фазу периодической составляющей этого тока, зная R 2 и L 0S, можно найти амплитуду и фазу первой гармоники намагничивающего и приведенного первичного токов.

12 Содержание ТРУДНОСТИ ПРИ КОМПЕНСАЦИИ ПОГРЕШНОСТЕЙ ТТ 1. При характеристике намагничивания ТТ, близкой к идеальной прямоугольной кривой (ПХН), компенсация погрешностей практически невозможна, так как вторичный ток ТТ в режиме насыщения близок к нулю и погрешность вычисления намагничивающего тока чрезмерно высока. 2. Случайный характер значения остаточной (начальной) магнитной индукции в ТТ, что затрудняет определение момента достижения потокосцеплением вторичной обмотки ТТ потокосцепления насыщения. 3. Ограниченная продолжительность ИПТ и необходимость выполнения значительного количества вычислений с высоким быстродействием.

13 Содержание УСЛОВИЯ ВОЗМОЖНОСТИ ДОСТАТОЧНО ТОЧНОЙ КОМПЕНСАЦИИ ПОГРЕШНОСТЕЙ ТТ 1. Критерий применимости СХН: где z 2 и x 0s - полное сопротивление вторичной цепи и индуктивное сопротивление намагничивающей ветви ТТ в насыщенной части характеристики, соответственно. 2. Условие достаточной точности восстановления сигнала в переходном режиме: где обобщенный параметр режима - потокосцепление насыщения и амплитуда потокосцепления вторичной обмотки ТТ, которая имела бы место при отсутствии насыщения, соответственно.

14 СодержаниеВЫВОДЫ 1. Наиболее целесообразным направлением обеспечения правильного действия защиты при насыщении ТТ из рассмотренных четырех является работа на интервалах правильной трансформации ТТ. 2. Использование компенсации погрешностей ТТ при их насыщении целесообразно при относительно малых токах, когда ТТ работают с поглощением апериодической составляющей первичного тока.