L международная выставка-презентация
научных, технических, учебно-методических и литературно-художественных изданий

Методы исследования динамических режимовфункционирования защит от замыканий на землю на основе высших гармоник


ГруппаНаучная литература
Название на русском языкеМетоды исследования динамических режимовфункционирования защит от замыканий на землю на основе высших гармоник
Авторы на русском языкеШуин В.А., Шагурина Е.С.

Резюме

Дан аналитический обзор защит от однофазных замыканий на землю (ОЗЗ), основанных на использовании высших гармоник тока и напряжения нулевой последовательности и получивших основное применение в компенсированных кабельных сетях напряжением 6–10 кВ, а также в защитах от данного вида повреждений в обмотках статора генераторов, работающих на сборные шины или в блоке с трансформатором. Показано, что защиты от ОЗЗ на основе высших гармоник электрических сетей и генераторов, работающих на сборные шины, как правило, отстроены по времени срабатывания от переходных процессов при неустойчивых замыканиях через перемежающуюся дугу. Поэтому влиянию интенсивных переходных процессов при дуговых ОЗЗ в обмотке статора в основном подвержены быстродействующие защиты абсолютной селективности, применяемые на мощных генераторах, работающих в блоке с трансформатором.

Обоснованы методы исследований динамических режимов функционирования защит от ОЗЗ генераторов, работающих в блоке с трансформатором – математическое и физико-математическое моделирование. Получено аналитическое решение уравнений переходного процесса пи пробое изоляции на землю в произвольной точке обмотки статора генератора. В среде системы моделирования Matlab разработаны имитационная модель генератора для исследования переходных процессов при ОЗЗ и полная имитационная модель защиты от ОЗЗ типа БРЭ-1301.1 (ЗЗГ-11), основанной на сравнении напряжения 3-й гармоники в нейтрали и на выводах обмотки статора и применяемая на всех мощных генераторах в России и других странах. Выполнена верификация всех функциональных блоков разработанной модели сравнением результатов вычислительных экспериментов с экспериментальными данными для реального образца защиты БРЭ-1301.01. С использованием разработанных имитационных моделей генератора и БРЭ-1301.01 проведены исследования динамических режимов функционирования защиты при дуговых перемежающихся ОЗЗ. На основе указанных исследований установлена возможность отказов срабатывания защиты при дуговых ОЗЗ вблизи нейтрали обмотки статора. Результаты вычислительных экспериментов на модели проверены экспериментально с применением разработанной установки физико-математического моделирования переходных режимов ОЗЗ в обмотке статора генератора и реального образца защиты БРЭ-1301.01. На основе результатов исследований на имитационных математической и физико-математической моделях предложены методы повышения динамической устойчивости функционирования защит от ОЗЗ на рассматриваемом принципе при дуговых замыканиях на землю в обмотке статора генераторов.

Для компенсированных кабельных сетей 6–10 кВ разработана направленная защита от ОЗЗ на основе высших гармоник. Рассмотрены принципы выполнения данной защиты и ее микропроцессорной реализации.

 

Издание "Методы исследования динамических режимовфункционирования защит от замыканий на землю на основе высших гармоник" (Шуин В.А., Шагурина Е.С.) отмечено наградой
МЕДАЛЬ «ЗА ВЕРНОСТЬ ТРАДИЦИЯМ ОТЕЧЕСТВЕННОГО ОБРАЗОВАНИЯ» С УДОСТОВЕРЕНИЕМ