авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ  БИБЛИОТЕКА

АВТОРЕФЕРАТЫ КАНДИДАТСКИХ, ДОКТОРСКИХ ДИССЕРТАЦИЙ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Минь критерии технической эффективности для выбора уставок и оценки качества настройки дистанционных защит электрических сетей

На правах рукописи

ЧАН ХОАНГ КУАНГ МИНЬ КРИТЕРИИ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДЛЯ ВЫБОРА УСТАВОК И ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА НАСТРОЙКИ ДИСТАНЦИОННЫХ ЗАЩИТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ Специальность 05.14.02 – Электрические станции и электроэнергетические системы

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Томск – 2012 2

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образователь ном учреждении высшего профессионального образования «Национальный исследовательский Томский политехнический университет»

Научный консультант: Шмойлов Анатолий Васильевич кандидат технических наук, доцент

Официальные оппоненты: Хрущёв Юрий Васильевич доктор технических наук, профессор, На циональный исследовательский Томский политехнический университет, профессор кафедры электрических сетей и электро техники Никитин Константин Иванович кандидат технических наук, доцент, Ом ский государственный технический университет, профессор кафедры электро снабжения промышленных предприятий

Ведущая организация: Институт автоматизации энергетических систем

Защита состоится « 26 » декабря 2012 г. в 14-00 часов в на заседании диссерта ционного совета Д 212.269.10 при ФГБОУ ВПО Национальном исследовательском Томском политехническом университете по адресу: 634050, г. Томск, пр. Ленина, 30.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ФГБОУ ВПО Национального исследовательского Томского политехнического универ ситета.

Автореферат разослан « 21 » ноября 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Кабышев А.В.

Д 212.269.10, д.т.н., с.н.с.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы В современных средствах релейной защиты (РЗ) электрических сетей благодаря найденным метрологическим достижениям (торможение от токов, конфигурация характеристик срабатывания в комплексной плоскости сопро тивления, компенсация падений напряжений обратной и нулевой последовательности на линиях) и схемотехническим решениям практически полностью (дифференциальные защиты) или частично (дистанционные РЗ) ис ключены потери функционирования в виде отказов срабатывания, излишних и ложных действий. Для РЗ с обменом информацией о срабатывании между ком плектами РЗ на концах линий, по принципу действия являющихся распространением дифференциального принципа на распределенные в про странстве линии, также достигнуты подобные показатели.

Однако остается количественно не меньший класс ступенчатых токовых и дистанционных РЗ (в первую очередь линий), в которых свойство несрабаты вания при внешних КЗ достигается временной системой блокирования ступеней, по принципу действия имеют место неустранимые потери функцио нирования РЗ: отказы срабатывания и излишние действия, зависящие от режимно-коммутационного состояния сети, видов КЗ, помех, что обобщенно выражается как зависимость от выбранных уставок. Хотя в современных сту пенчатых РЗ ответственных объектов предусмотрен канал обмена о срабатывании комплектов РЗ на концах линии и тем самым решена проблема о быстродействующем срабатывании при КЗ на всем пространстве защищаемых линий, остаются вопросы выбора уставок и расчетов потерь вторых (третьих) и резервирующих ступеней, которые целесообразны к осмыслению и решению в современной инновационной форме. Кроме того подавляющая часть ступенча тых РЗ линий разных категорий ответственности выполняют функции основных и резервирующих защит без каналов обмена между комплектами РЗ на концах линий. Оборудование РЗ каналами обмена данных линий экономиче ски невыгодно, но поиск и внедрение решений, снижающих потери и повышающих эффективность функционирования целесообразны и необходи мы. Актуальность данного вопроса в настоящее время возрастает в связи с тем, что разработан большой арсенал электромеханических, микроэлектронных и особенно микропроцессорных РЗ, приблизительно одинаковых по своим потре бительским качествам, однако нет однозначно объективного расчетного критерия качества для практического применения при выборе РЗ для каждого защищаемого объекта как элемента сети.

Согласно статистике, причиной значительного числа тяжелых аварий и их развития в электроэнергетических системах (ЭЭС) (по разным оценкам не менее 25 %) служат неправильные действия релейной защиты и автоматики (РЗА), обусловленные использованием при их проектировании и настройке не полной и недостаточно достоверной информации о процессах и режимах в ЭЭС. Неточность и неполнота данной информации обусловлена имеющимися сложностями ее получения, а также случайным характером процессов и режи мов в ЭЭС, и характеризующих их электрических величин соответственно.

Указанные условия функционирования РЗ недостаточно точно учитываются при определении их настроек, что приводит к неправильным действиям (лож ным и излишним действиям, отказам в срабатывании).

Значительный вклад в решение вопросов разработки и совершенствова ния методов оценки надежности, эффективности функционирования и настройки РЗ, внесли следующие отечественные ученые: Беркович М.А., Фаб рикант В.Л., Смирнов Э.П., Рипс Я.А., Барзам А.Б., Гук Ю.Б., Зейлидзон Е.Д., Манов Н.А., Федосеев А.М., Гельфанд Я.С., Манусов В.З., Каринский Ю.И., Якоб Д., Шалин А.И., Манов Н.А., Мёллер К.Ю., Коновалова Е.В., Нудельман Г.С., Гуревич В.И., Шнеерсон Э.М., Куликов А.Л. и др.

Проанализировав работы вышеуказанных авторов и предлагаемые ими методы, необходимо отметить, что большая часть работ направлена на оценку и повышение либо сугубо аппаратурной надежности, либо интегральной эффек тивности, учитывающей кроме вышеуказанных всякие другие причины потерь функционирования РЗ: аппаратурные отказы, ошибки эксплуатационного и монтажного персонала, влияние внешней среды, неблагоприятную электромаг нитную обстановку, неправильную настройку и др. Однако только процессы и режимы, определяемые структурно-топологическими и коммутационными со стояниями электрической сети, непосредственно функционально связаны с уставками. Все другие потери опосредовано влияют на уставки и не учитыва ются проектировщиками при выборе уставок и наладчиками при настройке, т.к.



определяются факторами (аппаратурные отказы, ошибки обслуживающего пер сонала, стихийные явления) не связанными с атрибутами сети.

Ввиду случайного характера процессов в ЭЭС различными авторами (Шалин А.И., Якоб Д., Мёллер К.Ю., Каринский Ю.И.) были представлены ве роятностно-статистические подходы для оценки эффективности настройки РЗА и оптимизации уставок. Однако они не получили широкого распространения из-за отмечаемых самими авторами сложности, высокой ресурсоемкости ис пользования метода статистических испытаний при большом числе исходных данных, используемого для получения законов распределения вероятностей (ЗРВ) электрических величин, являющихся параметрами реагирования РЗ.

В соответствии с изложенным, работы по надежности и эффективности настройки, оценки качества настройки РЗ в настоящее время продолжают оста ваться актуальными.

Цель работы и задачи исследования Целью диссертационной работы является обоснование и разработка кри териев технического эффекта для выбора уставок (настройки) ступеней дистанционной защиты (ДЗ) высоковольтных линий и технической эффектив ности для оценки названной настройки, разработка вероятно-статистических алгоритмов для расчета данных критериев, также применение данных критери ев для структурно-функционального анализа для формирования вариантов построения эффективных ДЗ линий, удовлетворяющих требованиям к работе каналов ДЗ и наилучшей их настройке.

Для достижения поставленных целей в диссертационной работе решались следующие задачи:

- анализ условий формирования свойства селективности РЗ, - изучение характеристик ступеней и особенностей измерительных орга нов дистанционных релейных защит, - обзор существующих способов настройки и оценки качества функцио нирования релейной защиты, - случайный характер процессов функционирования сети и аппаратуры РЗ, обоснование, выбор и определение параметров законов распределения вероятностей электрических величин (ЗРВ) в рабочих режимах и при КЗ с применением существующих и разработанных вероятностных методов, включая, вероятности редких событий потерь РЗ: отказов срабатывания, излишних и разных видов ложных действий, - разработка алгоритмов для расчета составляющих технического эффек та и технической эффективности каналов ДЗ: вероятностей потенциального эффекта (КЗ на защищаемом объекте) и неправильных действий или потерь (отказы срабатывания, излишние и ложные дейст вия) в условиях режимно-коммутационного функционирования сети и и метрологических погрешностей аппаратуры, - обобщенный режимно-коммутационный анализ сети, параметров реаги рования и технической эффективности ступенчатых ДЗ линий, - разработка и применение критериев и методик для расчетов и оптими зации настройки ступенчатых дистанционных РЗ и оценка их качества, Методы исследования.

Для выполнения работы использованы методы электротехники, методы математического анализа, математической статистики, теории вероятностей.

Для проведения экспериментально-расчетных исследований использовались промышленные программы (ТКЗ 3000, Дакар-99) математические пакеты (Mathcad, MATLAB) и офисный пакет приложений (Exel, Word, Visio).

Достоверность полученных результатов исследований подтверждается строгостью теоретического обоснования, корректным использованием вероят ностно-статистических методов, результатами теоретических и практических расчетов.

Новизна результатов В работе содержатся следующие новые научные результаты:

1. Разработаны настроечные критерии в виде технического эффекта для первой ступени, минимума излишних действий для второй и третьей резерви рующей ступеней ДЗ, также критерий технической эффективности для оценки качества настройки каждой из ступеней. На основе существующих вероятност но-статистических методов и разработанных алгоритмов сформировано математическое описание указанных критериев.

2. Обоснован равномерный закон распределения вероятностей замеряе мого сопротивления от места установки ДЗ до места КЗ для однородных по сопротивлению участков силовых элементов сети.

3. Обнаружена независимость от режимно-коммутационных состояний сети зон захвата вторыми и третьими резервирующими ступенями защищаемо го объекта пространств периферийных элементов, необходимых для вычисления вероятностей излишних действий.

4. Разработаны рекомендации и методика вероятностно-статистической настройки и определения технической эффективности каждой ступени ДЗ на основе режимно-коммутационного анализа зависимости технической эффек тивности от уставок по параметру реагирования (замеряемого сопротивления) и времени действия ступеней.

Практическая значимость и реализация результатов работы 1. Получен инженерный аппарат в виде формул и алгоритмов, позволяю щий просто определять наилучшие (оптимальные) уставки ДЗ путем задания их значений и определения критерия технического эффекта для первой ступени, минимального значения излишних действий для второй и третьей ступеней, а также вычислять техническую эффективность оптимального варианта как ко личественную оценку качества каждой ступени.

2. Благодаря объективной оценки качества каждой ступени получена практическая возможность отойти от жесткости требований руководящих ука заний. Так, уставки вторых ступеней можно выбирать, исходя из чувствительности, проверяя наличие излишних действий, а по критерию техни ческой эффективности наличие ухудшения качества.

3. Вследствие наличия обходных связей уставки по времени третьих ре зервирующих ступеней, приходится ограничивать волевым путем.

Разработанный алгоритм вычисления вероятности излишних действий в таких случаях позволяет по минимуму этой вероятности выбирать оптимальный ва риант, а по критерию технической эффективности оценивать качество этого оптимального варианта.

4. Благодаря разработанному алгоритму учета экономического соотноше ния удельных весов отказов срабатывания и излишних действий более точными и объективными становятся все предложенные критерии и алгоритмы.

5. Предложенные методика и алгоритмы могут быть использованы в со ответствующих проектных и научно-исследовательских организациях, также в вузах электроэнергетического профиля.

6. Проведена проверка разработанного критериев технической эффектив ности, рекомендаций и методики для реального сетевого района Тюменской энергосистемы. Результаты работы использованы в учебном процессе Томского политехнического университета, на предприятии Филиала ОАО «СО ЕЭС» Томское РДУ (подтверждено актами об использовании результатов).

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы док ладывались на: Всероссийской научной конференции молодых ученых «Наука.

Технологии. Инновации» (г. Новосибирск 2010 г.);

Международной научно практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Совре менные техника и технологии» (г. Томск, 2010-2012 гг.);

Всероссийская научно-практическая конференция «Научная инициатива иностранных студен тов и аспирантов российских вузов» (г. Томск, 2011, 2012 гг.);

Всероссийская научно-техническая конференция: Энергетика: экология, надежность, безопас ность (г. Томск, 2010, 2011 гг.).





Публикации. По направлению диссертационной работы автором опуб ликовано 17 работ, в том числе: 3 статьи в рецензируемых периодических изданиях по перечню ВАК;

13 статей в виде материалов докладов конферен ций;

1 патент на изобретение.

Объем и структура работы Диссертационная работа состоит из введения, четыре глав, заключения, списка использованных источников из 63 наименований и приложения, содер жит 18 рисунков, 6 таблиц. Общий объем диссертации – 194 страниц.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цели и задачи исследования, отражена научная новизна и практическое значение полученных результатов.

В первой главе рассмотрена релейная защита, как метрическая система контроля и подавления (отключения) аварийного состояния защищаемого объ екта. Показано, что основным построением существующей релейной защиты является метрологический принцип: релейный измерительный орган контроли рует выбранную электрическую величину (параметр реагирования) и при превосходстве этой величиной заданного значения (уставки) на выходе появля ется дискретный потенциальной сигнал, который напрямую или через схему логической обработки и управления действует на отключение выключателей компонента ЭЭС, на котором возникло изменение значения контролируемой электрической величины. Данная последовательность действий реализуется с помощью структуры в виде устройства, схемы или системы контроля парамет ра реагирования и системы управления, Последняя воспринимает потенциальный сигнал средства контроля, обрабатывает его и выдает сигнал на отключение выключателей защищаемого элемента. Таким образом, метриче ская система релейной защиты включает в себя три составляющих: контроль параметра реагирования, управление средствами подавления аварийной ситуа цией и непосредственно средства подавления – это выключатели.

Средства РЗ и электрические величины, используемые в качестве контро лируемых сигналов или параметров реагирования в виде базовых электрических величин (ток и напряжение) и их производных или преобразо ванных из них мощности, сопротивления, симметричных составляющих и др.

подразделены на потоковые (токи, симметричные составляющие, мощности и др.) и полевые (напряжение, частота) системы и сигналы. По своему проявле нию дистанционные релейные защиты высоковольтных линий и их параметр реагирования, т.е. сопротивление следует рассматривать как потоковые систе мы и сигналы, что позволяет применить к оценке качества ДЗ критерии, алгоритмы и методики, разработанные для токовых РЗ.

Свойство селективности для потоковых систем РЗ подразделяется на два аспекта – первое и второе свойства селективности. Первое свойство селектив ности относится к способности устройств и систем контроля к отстройке от по мех, а второе свойство является способностью выявления места повреждения (аварии) и его локализации. Первое свойство селективности присуще всем средствам контроля как потоковым, так и полевым, а второе только потоковым, взаимодействующими с потоковыми или проявляющимися как потоковые сис темы. Второе свойство селективности потоковых устройств и систем контроля реализуется в релейной защите с помощью внутренней схемно конструкторской части РЗ (цепи циркуляции дифференциальных защит), внеш них дополнительных блокирующих или разрешающих каналов (высокочастотные или оптоволоконные каналы обмена информацией о сраба тывании комплектов РЗ на концах защищаемой линии), имитации действия этих каналов с помощью выдержек времени ступенчатых РЗ. Благодаря выде лению второго свойства селективности у потоковых средств РЗ и способов ее достижения в секционированной электрической сети появляется теоретическое подтверждение известного факта, что РЗ с внутренними и внешними информа ционными каналами связи между датчиками или комплектами РЗ на выводах оборудования или концах линий имеют абсолютную селективность, а ступен чатые РЗ с выдержками времени при внешних КЗ могут излишне срабатывать.

Это позволяет констатировать, что практический смысл изучать излишние дей ствия имеет место только у ступенчатых (в том числе дистанционных) релейных защит.

Проведенный анализ потерь РЗ показал, что потери РЗ за счет аппаратур ных отказов, ошибок обслуживающего персонала, стихийных явлений с точки зрения настройки РЗ рассматривать непродуктивно. Поэтому в структуре клас сификации потерь РЗ выделены функционально-метрологические потери (статистика показывает, что таких потерь может быть от 8 до 40 %). Данные потери целесообразно назвать функционально-метрологическими, т.к. они обу словлены регламентированными показателями функционирования сети и метрологическими погрешностями аппаратуры каналов (ступеней) РЗ. Они не посредственно связаны с уставками РЗ и структурно-режимными условиями функционирования электрической сети. Такие потери РЗ возникают в связи с проявлением неполноты свойств селективности и чувствительности, опреде ляемых настройкой РЗ в существующем множестве режимно-коммутационных состояний сети. Как показывает опыт проектирования РЗ, обеспечить желае мую совместность с предельно возможным эффектом выполнения каждого свойства невозможно. Отсюда возникают соответствующие потери: при недос татке чувствительности – отказы срабатывания, при недостатке селективности – ложные и излишние действия. Эти конкурирующие противоречия основных свойств РЗ обусловливают экстремумы функционально-метрологических по терь и эффективности РЗ при варьировании уставок. В рамках этой работы рассматриваются такие потери и методы для минимизации этих потерь при варьировании уставок ДЗ.

Рассмотренные характеристики дистанционного принципа контроля КЗ как принципиально-особого способа РЗ показали, что:

1. Параметр реагирования сопротивление проявляется как конструктор ская величина, выявляемая на каждом конце линии через параметры режима в общем случае в виде отношения напряжения к току, а при КЗ в виде отношения остаточного напряжения к току КЗ. Благодаря этому содержащиеся в первич ном токе, а через него и в первичном остаточном напряжении погрешности и помехи существенно сокращаются. Погрешности и помехи сокращаются и во вторичных величинах, но менее радикально.

2. Анализ определения функциональных-метрологических потерь отказов срабатывания и излишних действий как вероятностей данных случайных собы тий при КЗ показал возможность использования на однородных участках линии весьма простого и удобного в вычислениях равномерного закона распределения вероятностей (ЗРВ) для замеряемых аппаратурой РЗ сопротивлений коротко замкнутых цепей от места установки аппаратуры РЗ на концах линии до места КЗ.

3. Динамический характер как быстро-изменяемых схемных параметров генераторно-двигательных цепей электроэнергетической системы при переходе от рабочего установившегося режима к режиму КЗ, так и более медленно- из меняемых активного тока и мощности доаварийного режима приводит к изменению замеряемого сопротивления по величине и углу. В связи с этим воз никает необходимость модификации характеристики срабатывания реле сопротивления в комплексной области, в частности, мероприятий по ограниче нию и расширению характеристик срабатывания цифровых реле сопротивления дистанционных релейных защит.

4. Измерительный релейный орган производимых и применяемых ДЗ ре ле сопротивления, как правило, контролирует модуль вектора полного электрического сопротивления в комплексной плоскости, который характери зуется также и углом. Чтобы обеспечить сопоставимость замеров модулей сопротивления при отстройках, согласованиях и проверке чувствительности замеряемые сопротивления в электромеханических и микроэлектронных конст рукциях релейных измерительных органов приводятся к углу максимальной чувствительности. Однако микропроцессорные реле такого параметра не име ют. Анализ показал, что замеры величин сопротивлений измерительными органами реле всех типов целесообразно рассматривать приведенными к углу линии.

Данные характеристики ДЗ используются в дальнейшем для постановки задач данной работы, позволяют составить критерии (функционалы) потерь, технического эффекта и технической эффективности ДЗ.

Оцениваются существующие российские и зарубежные методы оценки качества функционирования РЗ. Приведены недостатки существующих мето дов: 1) стремление сформировать глобальные критерии эффективности с учетом всех потерь, что приводит к большим объемам вычислений;

2) стати стика потерь РЗ очень бедна и не представительна, что проводит к неправильному результату расчета. Анализ представленных существующих ме тодов оценки качества функционирования РЗ позволил сформулировать и обосновать место и значимость функционально-метрологических потерь РЗ в обобщенном критерии эффективности функционирования РЗ. Поскольку пред лагаемые критерии технического эффекта и технической эффективности формируются из недетерминированных объектов (событий, процессов) целесо образно использовать вероятностный подход для задач настройки и оценки качества функционирования РЗ, который будет подробнее рассматриваться в следующих разделах данной работы.

Во второй главе вводятся основные положения по вероятностным мерам для количественного выражения потерь и технической эффективности ДЗ, сформулированы понятия критериев технического эффекта и технической эф фективности при учете функционально-метрологических потерь ДЗ.

Технический эффект Е определяется как разность потенциально-возможного эффекта в виде вероятности р(А) коротких замыканий А на защищаемом объ екте, которые должна обнаружить ДЗ, и вероятности потерь р(П)=р(О)+ р(И)+ р(Л) в виде суммы вероятностей отказов срабатывания р(О), излишних р(И) и ложных р(Л) действий, т.е.

Е р( А) р(П), (1) а техническая эффективность как отношение этой разности к потенциально возможному эффекту Е* Е / р( А). (2) Приводится феноменологический анализ предложенного критерия техни ческой эффективности Е* при варьировании уставок ступеней ДЗ №1 вдоль пространств линий электрической сети, что позволило выявить потребитель ские качества в целом критерия и его составляющих с точки зрения поставленных практических задач настройки и оценки качества дистанционных релейных защит линий, сформировать укороченные выражения-критерии тех нического эффекта для настройки каждой из ступеней данной защиты.

Наглядная иллюстрация данного анализа представлена на рис.1, на котором обозначено:

S – структура сети: 1) А, Б, В, Г – подстанции сети, 2) №, п, пп – защи щаемая (№), предыдущая (п), предыдущая к предыдущей (пп) линии сети, 3) ОС1, ОС2, ОС3 – обходные связи, шунтирующие соответственно защищаемую (№), предыдущую (п) и предыдущие к предыдущим (пп) линии, 4) e1...e7 – ЭДС источников, 5) z1...z4 – сопротивления источников, 6) цифры 1, 2 в прямоуголь никах – обозначение выключателей или комплектов защит на концах линий, 7) №1, п1, пп1 – номера защит линии в направления действия рассматриваемой защиты, T – времена действия: замеряемые сопротивления защит №1, п1, пп1 при КЗ вдоль линий сети (ось абсцисс – сопротивление прямой последовательности z1, одинаковое обозначение с сопротивлением источника e1 ) и временных ха рактеристик (ось ординат t) ступеней защит вдоль тех же линий при обходных связях OC1, ОС2. Обозначено на кривых и прямых: 1) буквой z1 – уставки по e e5 e ОС ОС ОС S e3 z e1 e z z № 1 2 1 пп 1 Г А п z Б В e t III III tп t№ T II tпп II II t№1 tп I I I tп t№1 tпп 0 z E* E 1 III E*№ II E*№ I E*№ I IIв IIв II I II III IIIв IIIв z1№1 z1п1 z1№1 z1№1 z1№1 z1п1 z1№ z1№1 z1№ z Рисунок 1 – Структура сети (S), времена действия (T), техническая эффективность (E) ступе ней дистанционной защиты №,1 линии № сопротивлению с нижними индексами №1, п1, пп1 и верхними индексами: I, II, III соответствующих ступеней, включая букву «в» для вариаций уставок ( z№1, z№1, z№1 –принятые уставки I (первой), II (второй), III (третьей) ступеней I II III защиты №,1 по сопротивлению без вариаций, z№1 – одна из вариаций второй IIв ступени защиты №,1), 2) буквой t – уставки по времени с такими же нижними индексами №1, п1, пп1 и верхними индексами: I, II, III ступеней ( t№1, t№1, t№1 – I II III уставки I (первой), II (второй), III (третьей) ступеней защиты №1 по времени, аналогично обозначены уставки по времени других ступеней и защит, напри мер tп1 ), II E – возможные изменения технической эффективности дистанционной защиты E линии №1: I, II, III ступеней, отображенных в верхнем индексе.

На основе анализа получены выводы: 1) при настройке первых ступеней следует обязательно учитывать как отказы, так и излишние действия, имеющие место при КЗ, а ложные действия можно оценивать отдельно, т.к. они не зави сят от КЗ;

2) для второй ступени (настройка исходя из чувствительности) сле дует учитывать только излишние действия и оптимальным случаем настройки будет, когда они минимальны;

3) для третьей ступени как и второй с точки зре ния ее настройки определяется только излишними действиями и оптимальным случаем настройки будет, когда излишние действия минимальны.

Анализ составляющих критерия технического эффекта возможен в двух вероятностных мерах: параметров потоков событий и вероятностей состояний после этих событий в течение интересующих средних продолжительностей (время обнаружения КЗ, фиксации КЗ и отключения поврежденного элемента, восстановления и т.д.). Вероятности состояний после событий или событий состояний по сравнению с параметрами потоков событий являются более обобщенными, фундаментальными, информативными и диверсифицируемыми для задач в технических системах, т.к. отображают не только возникновение процесса, но также последующее его протекание в течение времени, предопре деляемом характером рассматриваемой практической задачи и интересом исследователя. Поэтому в данной работе для математического отображения предложенных критериев, например технического эффекта E р(А) р(О) р(И) р(Л), (3) и их составляющих выбраны вероятности событий-состояний, в которых со единены оба главных компонента случайного процесса как возникновение событий, так и их интересующее последействие в желаемом временном диапа зоне. Особенностью выражения (3) является приведение всех составляющих к одним и тем же условиям наблюдения, т.е. каждая из вероятностей выражения (3) является как бы безусловной вероятностью события-состояния, которая оп ределяется как произведение всегда безусловного параметра потока возникновения события на среднюю продолжительность наблюдения интере сующего последействия. Так, вероятность фиксации КЗ на защищаемом объекте р(А) определяется по выражению:

p(A) кз m(Tрз ), (4) где кз параметр потока КЗ на защищаемом объекте, m(Tрз ) средняя про должительность обнаружения и выработки сигнала на устранение КЗ релейной защитой (фактически ее уставка по времени).

Безусловные вероятности потерь р(О), р(И), р(Л) из-за редких и потому непредставительных статистик для определения параметров событий О, И, Л не могут быть определены как р(А). Для исключения статистической погрешности в искомых составляющих критериев с редкой статистикой рекомендовано вос пользоваться достаточно представительной статистикой других событий, совместно с которыми редкие события могут произойти, вычислять их по пра вилу умножения вероятностей как произведение условной вероятности интересующего редкостного события и безусловной вероятности статистически представительного другого события-состояния, на поле которого возникает редкостное событие (рис. 2). Например, безусловная вероятность отказов сра батывания p(О) р(О/А)p(А), где р(О/А) условная вероятность отказов срабатывания при КЗ на защищаемом объекте, а р(А) безусловная вероят ность короткозамкнутого состояния. Аналогично безусловная вероятность излишних действий р(И)=р(И/ВК)р(ВК), где р(И/ВК) условная вероятность излишних действий при внешнем коротком замыкании (ВК), а р(ВК) вероят ность состояния внешнего КЗ на внешних элементах;

безусловная вероятность ложных действий р(Лнам )=р(Лнам /НАМ)р(НАМ) при бросках тока намагничива ния через защищаемый объект, где р(Лнам /НАМ) условная вероятность ложных действий при названных бросках, а р(НАМ) безусловная вероятность процесса броска тока намагничивания;

безусловная вероятность ложных дейст вий в рабочих эксплуатационных режимах р(Лэ )=р(Лэ /Э)р(Э), где р(Лэ /Э) условная вероятность ложных действий в рабочих режимах, а р(Э) вероят ность рабочего эксплуатационного состояния. Безусловные вероятности состояний определяются по выражениям: вероятность внешних КЗ p(BK) вк m(Tрз ), где вк параметр потока внешних КЗ, m(Tрз ) средняя продолжительность внешнего КЗ с точки зрения фиксации ВК рассматривае мой защитой;

вероятность бросков тока намагничивания р(НАМ)=нам m(Tнам ), где р(НАМ) вероятность, нам параметр потока броска тока намагничива ния;

вероятность рабочих или эксплуатационных режимов как вероятность противоположного события-состояния относительно нерабочих событий состояний. p(Э) = 1 p(A) р(ВК) р(НАМ). (5).

Условная вероятность каждого редкого события находится по ус А(КЗ) ловному закону распределения О вероятностей (ЗРВ) параметра реагирования (сопротивления за мера) как вероятность попадания Э в интересующий интервал данно ЛЭ го параметра. Условные ЗРВ формируются по разработанному в Томском политехническом уни ВК верситете методу селекции И нам границ исходных и выходных нам Л данных (СГИД), позволяющего по ЗРВ аргументов (исходных дан Рисунок 2 – Диаграмма Вьенна событий-состояний на ных) функциональной поле всеобъемлющих условий защищаемого объекта зависимости (ФЗ), например со дистанционной защитой противления замера, сформировать ЗРВ указанной ФЗ. Зависимость может быть любой размерности.

В случае метрической явной или неявной, детерминированной или случайной зависимости, например электрических величин (включая сопротивления заме ра) в рабочих режимах и при КЗ метод СГИД реализуется в последовательности: задается вариант квантилей одного порядка всех исход ных данных электрической сети (активной и реактивной загрузки узлов сети, напряжения) или аргументов ФЗ и находится ее значение (путем применения промышленных программ Дакар для установившихся режимов, ТКЗ3000 или АРМ СРЗА для измеряемого сопротивления. Это значение есть квантиль по рядка исходных данных при нарастающей ФЗ или разности единицы и порядка квантиля исходных данных при убывающей ФЗ. По порядкам и самим значени ям квантилей ФЗ при разных вариантах исходных данных как квантилей разных порядков выполняется построение ЗРВ в виде функции распределения вероятностей (ФРВ). Нарастание или убывание ФЗ при этом определяется по разностям ее квантилей и порядков квантилей соседних вариантов исходных данных. При известном виде ЗРВ ФЗ число вариантов квантилей исходных данных и ФЗ требуется по числу параметров ФРВ ФЗ. В случае электрических величин в рабочих режимах и при КЗ – это нормальный ЗРВ с двумя парамет рами. Поэтому требуется два варианта квантилей исходных данных и ФЗ, по которым определяются параметры ФРВ. В случае ФЗ в виде сопротивления за мера при КЗ метод СГИД реализуется с помощью следующей последовательности логических обоснований: в рабочих режимах напряжение на пространстве линий электрических сетей стремятся поддерживать близкими по величине, поэтому КЗ в каждой точке линии можно считать равновероят ным. Следовательно, равновероятными будут и замеры сопротивлений от места размещения ДЗ на концах линии до места КЗ, а значит замеры сопротивлений будут иметь равномерный ЗРВ на однородной линии с условной плотностью распределения вероятностей (ПРВ), обратно пропорциональной сопротивлению линии.

Полученные результаты позволили разработать простые выражения кри териев технического эффекта для настройки ступеней ДЗ линий, осуществить предметный анализ составляющих технического эффекта этих ступеней и пред ложить построение упрощенных практических вариантов ступеней ДЗ.

В третьей главе обсуждаются выражения критериев технического эф фекта и его составляющих, используемых для выбора и оптимизации уставок по параметру реагирования (сопротивлению замера) ступеней ДЗ, приводятся также полные выражения технической эффективности, используемые для оцен ки качества принятых уставок ступеней. Выражения технической эффективности приводятся для первой (6), второй (7) и третьей (8) ступеней ДЗ линии с применением обозначений на упрощенной сети рис. 1, а для резерви рующей третьей ступени (9) также с применением обозначений на полной имитирующей реальную схеме рис. 3, т.е.:

nп p(A ) p(O ) p(И№1-п ) p(Л№1 ) p(Л №1 ), Iэ –для первой ступени E I I I I Iнам (6) №1 № № п= nп –для второй ступени E№1 p(A II ) p(OII ) p(ИII ) p(ЛIIэ ), II (7) № №1 №1-п № п= –для третьей ступени (выражение по рисунку 1) nп nп nп nпп E№1 p(A № ) p(Aп ) p(OIII ) p(Oп ) p(ИIII ) p(ЛIIIэ ), III III (8) №1 №1п-пп № п=1 п=1 п=1 пп= –для третьей ступени (выражение по рисунку 3) n jп n jпi n jпik n1пi n1пk p(A p(O ) p(И p(A ) ) p(O ) ) p(ЛIIIэ ) III III III III III III.E (9) №1 № 1пk №1 1пk №1-jпik 1 № jп=1 jпi 1 jпik = 1пi =1 1пk = где нижние индексы: №, п, 1п, пп, jпi, 1пk – это обозначения защищаемой ли нии, предыдущих элементов (линий и трансформаторных компонентов), элементов первой периферии, предыдущих к предыдущим элементов или эле ментов второй периферии одной из групп, i-й группы jп-й периферии, №1 – защита линии № на конце 1;

№1-п, п-пп – обозначения линий первой, второй периферии по рисунку 1;

№1-jпik1 – обозначения взаимодействующих защит №1 и jпik1 (jп-й периферии, i-й группы, k-го элемента на конце 1) в направле нии действия защиты №1 по рисунку 3, nп, n1п число предыдущих линий или элементов первой периферии, nпп число линий или элементов второй перифе рии, n jпik число защит периферийных элементов (линий и трансформаторных элементов) i-й группы jп-й периферии, взаимодействующих с защитой №1, n jпi число групп элементов jп-й периферии n jп число периферий до jпik-го элемента.

Вероятности КЗ: для первой ступени p(AI№ ) № m(T№ ) ;

второй ступени I p(AII ) № m(T№ ), где № параметр потока интересующих видов КЗ на за II № щищаемой линии, m(T№ ) и m(T№ ) средние продолжительности обнаружения I II (фиксации) КЗ каналами соответственно первой и второй ступеней, практиче ски уставки по времени первой и второй ступеней;

для третьей ступени n1п n1п p(A ) № m(T )+ 1пk m(T1пk ), где 1пk параметр потока инте p(A ) III III III III № 1пk № 1пi =1 1пi = ресующих видов КЗ на k-й линии первой периферии 1п, m(T№ ) средняя III продолжительность обнаружения (фиксации) КЗ каналом третьей ступени (временной уставки третьей ступени).

Излишние действия у первой ступени имеют место при КЗ на внешних 1) как равновременные совместные действия с быстродействующими защитами (первыми ступенями, защитами на дифференциальном принципе) при КЗ на предыдущих элементах в зонах захвата их пространства первой ступенью за щищаемой линии, определяемой минимальной границей как этой ступени, так и быстродействующей защитой каждого предыдущего элемента, 2) как отказы срабатывания первых ступеней предыдущих линий в зонах захвата их про странства первой ступенью защищаемой линии, когда граница последней превышает границу первой ступени предыдущей линии. Исходя из сказанного, в вероятность излишних действий первой ступени защищаемой линии должны быть включены половина вероятности совместных действий быстродействую щих защит предыдущих линий с первой ступенью защищаемой линии и в пол =1 2п 1 1п= 27 2п1= 1 2 = 3п 3п1= 3 2п1= 1 2 1 2 1п= 1 2 2п1=1 3п1= 4п1= 1 2 1 2 № 1 1п= 1 1 2 1 2 4п1= 2п2= 1 7 3 5 1 2 2п2= 3п1= 1 1 2 2п3= 1 1 1 1п=1 3п2= 4 2п3=2 1 2 1 3 3п2= 1 2 3п2=3 4п2= 1 2 1 1 2 2п3= 4п2= 1 2 Рисунок 3 –Схема заданной сети ном объеме вероятность отказов срабатывания первых ступеней предыдущих линий. т.е.

nп nп p(И№1-п ) [ 2 p(Д №1п / ВКп )p(ВКп )+p(О№1п / ВК п )p(ВК п )], I (10) п=1 п= где Д, О, ВК – события действия, отказа срабатывания защит на п-х элементах при коротком замыкании ВКп на этих элементах. Определение условных веро ятностей действия и отказов срабатывания быстродействующей защиты каждого предыдущего элемента: первой ступени предыдущей линии p(Д I№1п1 / ВКп ) и p(ОI№1п1 / ВК п ), дифференциальной защиты предыдущего трансформаторного элемента p(Дсд / ВКп ) и p(Осд / ВКп ) осуществляется как №1п №1п средние значения (полусуммы) данных вероятностей при максимальных (ин декс а) и минимальных (индекс и) в обозначениях условных вероятностей для границ первой ступени защищаемой линии на пространстве каждого предыду щего элемента, т.е.:

p(Д I№1п1 / ВК п ) [pa (Д №1п1 / ВКп ) pи (Д №1п1 / ВКп )] / 2, I I p(ОI№1п1 / ВК п ) [pa (О№1п1 / ВКп ) pи (О№1п1 / ВКп )] / 2, I I (11) p(Д сд / ВК п ) [pa (Д сд / ВК п ) pи (Д №1п / ВКп )] / 2, сд №1п №1п p(Осд / ВК п ) [pa (Осд / ВК п ) pи (О№1п / ВКп )] / 2, сд №1п №1п Условные вероятности находятся по формулам, исходя из равномерного ЗРВ сопротивления от начала предыдущего элемента до места КЗ, например, для предыдущей линии при максимальном коэффициенте токораспределения:

pa (ДI / ВКп ) min[( z№1 z№1па ), zп1 ] / zпл ;

I I (12) №1п при минимальном коэффициенте токораспределения и при [( z№1 z№1пи ) zп1 ] 0,I I pи (О№1п1 / ВКп ) [( z№1 z№1пи ) zп1 ] / zпл ;

I I I (13) а при [( z№1 z№1пи ) zп1 ] 0 pи (О№1п1 / ВКп ) 0 ;

I I I для предыдущего трансформаторного элемента при максимальном коэффици енте токораспределения, pa (Дсд / ВКп ) min[( z№1 z№1па ), zп1 ] / zпт ( z№1 z№1па ) / zпт.

I сд I (14) №1п Последнее равенство, как правило, имеет место всегда, безразлично для какого коэффициента токораспределения делается вычисление условной вероятности, потому что уставка чувствительного канала современной дифференциальной защиты трансформаторных элементов в виде сопротивления в координатах сквозных токов: zп к чип zп1-п2 для двухобмоточного трансформатора, сд zп к чип min (zп1-п2, zп1-п3 ) для трехобмоточного трансформатора или автотранс сд форматора всегда очень большая вследствие большого минимального коэффициента чувствительности к чип чувствительного канала дифференциаль ной защиты и существенно превышает межобмоточное сопротивление zп1-п двухобмоточного трансформатора, межобмоточные сопротивления zп1-п2 и zп1-п3 трехобмоточного трансформатора или автотрансформатора (обо значения указанных межобмоточных сопротивлений следует усматривать из рис. 3 в соответствии с выводами обмоток 1, 2, 3 названных трансформаторных элементов).

Безусловные вероятности состояния внешнего КЗ на п-м предыдущем элементе, линии и трансформаторном элементе д p(ВКп )=p(ВКпл )=пл m(Tпл ) и p(ВКп )=p(ВКпт )=пт m(Tпт ), I (15) определяются произведением параметра потока КЗ на предыдущей линии пл, предыдущем трансформаторном элементе пт и средней продолжительности фиксации КЗ быстродействующей защитой: первой ступенью предыдущей ли нии m(Tпл ), дифференциальной защитой предыдущего трансформаторного I д элемента m(Tпт ).

Излишние действия у второй ступени имеют место, если уставка выбрана, исходя из чувствительности. Данные потери возникают вследствие равновре менности действия вторых ступеней защищаемой и предыдущих линий и появления зон действия второй ступени защищаемой линии при КЗ на про странстве коротких предыдущих линий, превышающих по параметру реагирования (замеряемому сопротивлению) зоны действия первых ступеней этих линий и в пределах их пространства (действие вторых ступеней предыду щих линий), а также, если зоны действия второй ступени защищаемой линии при КЗ на пространстве коротких предыдущих линий окажутся больше зоны действия второй ступени этих линий в пределах их пространства (отказы вто рых ступеней предыдущих линий). Расчеты выполняются аналогично расчетам для первой ступени, но выражение (10) переписывается для второй ступени, в выражении (11) исключаются составляющие с трансформаторными элемента ми, а выражения (12), (13) и (15) модифицируются соответственно в виде pa (ДII / ВКп ) min[( z№1 z№1па zп1 ), ( zп1 zп1 )] / zпл, II I II I №1п pa (ОII / ВКп ) [( z№1 z№1па ) zп1 ] / zпл и p(ВКп )=p(ВКпл )=пл m(Tпл ).

II II II №1п Вследствие независимого выбора уставок по сопротивлению у резерви рующих ступеней селективность последних обеспечивается за счет согласования их выдержек времени, что удается выполнить однозначно только в радиальных сетях, а при наличии обходных связей (рис.3) система выдержек времени является вынужденной и принципиально не может обеспечить одно значную селективность резервирующих ступеней защит сети, что приводит к излишним действиям рассматриваемой резервирующей ступени. В отличие от формирования излишних действий основной второй ступени ДЗ, предназначен ной для защиты в целом линии в требуемом качестве во взаимодействии с первой ступенью по параметру реагирования и времени и поэтому учитывае мым по действию и отказу срабатывания первых ступеней и быстродействующих защит предыдущих элементов, при формировании излиш них действий резервирующих ступеней учет работы основных ступеней периферийных элементов сети нецелесообразен и неправомерен, т.к. это приве дет к завышенной оценке качества функционирования ее.

Механизм формирования вероятностей излишних действий резервирую щих ступеней аналогичен формированию излишних действий второй ступени.

Однако в отличие от основных ступеней, у которых выдержки времени одно именных ступеней практически одинаковые, у резервирующих ступеней сложнозамкнутых сетей времена действия могут быть разными: у рассматри ваемой резервирующей ступени защищаемой линии и у резервирующей ступени периферийного элемента времена действия могут быть одинаковые, больше, чем у рассматриваемой резервирующей ступени защищаемой линии и больше у резервирующей ступени периферийного элемента. Поэтому следует рассматривать раздельно три названных случая по времени при взаимодействии со всеми элементами сети, на пространство которых распространяется резерви рующая ступень n jп n jпi n jпik n jп n jпi n jпik j1 jп=1 p(И№1-jпik1 ) j1 jп=1[ 2 p(Д №1jпik1 / ВК jпik )p(ВК jпik )+ III III jп=1 пi jп=1 пi ik ik +p(ОIII jпik1 / ВК jпik )p(ВК jпik )] (16), № где в соответствии с рис. 3 просуммированы вероятности возможных излишних действий резервирующей третьей ступени (III) защиты №1 при КЗ на каждом k=м элементе i-й сборки jп-й периферии сети, на который распространяется зо на взаимодействия третьей ступени защиты №1, с действиями Д III jпik1 и № отказами срабатывания ОIII jпik1 резервирующей ступен защиты jпik1 которого № она взаимодействует. Условные вероятности действий p(ДIII jпik1 / ВК jпik ) и отказов № срабатывания p(ОIII jпik1 / ВК jпik ), также вероятности состояний внешних КЗ нахо № дятся аналогично по выражениям (11) – (15).

Полученные результаты разработки алгоритмов и методик расчета техни ческого эффекта настройки и технической эффективности для оценки качества ступеней ДЗ позволили рекомендовать построение вариантов ДЗ с уставкой второй ступени, исходя из чувствительности, а также с уставкой первой ступе ни с расширенной областью быстродействующего срабатывания. Это снижает трудоемкость выбора уставок, а инструмент технической эффективности по зволяет подобрать требуемое качество функционирования ДЗ. Разработан практический критерий экономической оценки удельных весов отказов сраба тывания и излишних действий.

В четвертой главе приведена численная реализация пользования аппара том разработанных алгоритмов и методик исследований на примере расчета и анализа ДЗ линии 220 кВ ПС Сургутская – ПС Контур (РЗ со стороны ПС Сур гутская) одной из российских энергосистем. Топология анализируемого района приведена на рисунке 4. Линии п1, п2 и п3 являются предыдущими линиями (первой периферии), линии пп1 и пп2 являются линиями второй периферии, ав тотрансформаторы на подстанциях исключены.

Уставки первой и второй ступеней ДЗ на линиях п1, п2, п3 выбраны по руководящим указаниям. Для рассматриваемой ДЗ №1 уставки первой и второй ступеней варьируются в районе максимума технической эффективности на противоположном конце линии №. Результаты расчета технической эффектив ности при варьировании уставок представляются ниже в таблицах.

Пимская ПС пп1 5,993+j14, п1 1,039+j5,43 1 № 3,285+j10,755 1 п2 1,142+j4, 1 пп2 8,819+j27, 1 п3 1,142+j4, пп3 8,819+j27, 1 Сургусткая Усть-Балык ПС Сомкино ПС Контур ПС ПС Рисунок 4 – Топология анализируемого района Таблица 1. Результаты расчета технической эффективности при варьиро вании уставок первой ступеней ДЗ №, Вероятность от- Вероятность из Уставка первой Технический Техническая эф казов лишних ступени (Ом) эффект фективность (%) срабатывания действий 0,932 1011 5,093 9,5 0 84, 11 0,664 10 5, 10 0 88, 11 0,396 10 5,629 10,5 0 93, 11 0,128 10 5,897 11 0 97, 6,025 11,238 0 0 99, 11 0, 217 10 5,808 11,5 0 96, 0,632 1011 5,393 12 0 89, 11 4,978 1,047 12,5 0 82, 11 4,563 1, 462 13 0 75, Таблица 2. Результаты расчета технической эффективности при варьирова нии уставок второй ступеней ДЗ №, Уставка первой Вероятность отказов Вероятность излиш- Техническая эффек ступени (Ом) срабатывания них действий тивность (%) 14,048 0 0 99, 14,5 0 0 99, 15 0 0 99, 0, 25 15,5 0 96, 0,559 16 0 91, 16,5 0 84, 1, 44 17 0 78, Результаты таблиц при оговоренных ограничениях подтверждают полу ченные из феноменологического анализа выводы о максимуме технической эффективности и ее изменениях. Видно, что излишние действия у второй сту пени отсутствуют пока ее уставка не достигнет концов первых ступеней предыдущих линий и не начнутся равновременные действия второй ступени защиты №1 защищаемой линии со вторыми ступенями защит п11, п21, п предыдущих линий п1, п2 и п3.

В заключении сформулированы основные результаты выполненных ис следований и разработок, позволившие достичь поставленную в диссертации цель:

1.Выделена из общих условий работы релейной защиты (РЗ), функцио нально-метрологическая составляющая, определяемая режимно коммутационными действиями, состояниями в сети и метрологическими воз можностями аппаратуры, и которая непосредственно связана с уставками.

2.Сформированы для ступеней дистанционной защиты (ДЗ) линий крите рии технического эффекта как разность потенциально-возможного эффекта или коротких замыканий (КЗ) на защищаемой линии и потерь (отказов срабатыва ния, излишних и ложных действий) и технической эффективности как отношение технического эффекта к потенциально-возможному эффекту.

3.Анализ зависимости технической эффективности (в условиях равно значности отказов срабатывания и излишних действий, без учета ложных действий и погрешности аппаратуры) от сопротивления уставок ступеней ДЗ выявил максимум критерия для первой и второй ступеней при уставках, равных сопротивлению защищаемой линии, а для третьей резервирующей ступени – при сопротивлениях уставок до удаленных концов предыдущих линий. Также при этом выявлены критерии для настройки: первых ступеней по максимуму технического эффекта, а вторых и третьих ступеней по минимуму излишних действий.

4.Предложен подход совмещения редкого события с достаточно стати стически представительным событием-состоянием для расчетов вероятностей потерь ДЗ. Условные вероятности совмещения редкостного события определя ются как вероятности принятия параметром реагирования (замеряемого сопротивления) из логически предопределенных задачей интервалов по услов ному закону распределения вероятностей (ЗРВ) параметра реагирования, реализуемого с помощью примененного метода селекции границ интервалов исходных и выходных данных (СГИД), который по ЗРВ исходных данных (ак тивных и реактивных мощностей узлов сети), позволяет определить ЗРВ функциональных зависимостей (ФЗ) в виде замеров сопротивлений ДЗ. Пока зано, что замеряемое сопротивление в рабочих режимах распределено по нормальному, а при КЗ по равномерному ЗРВ. Реализация ФЗ замеряемого со противления в рабочих режимах обеспечивается с помощью любого вычислительного расчетного комплекса (ВРК), а при КЗ – с помощью ВРК ТКЗ-3000 или АРМ СРЗА, исходные данные при этом должны быть представ лены в виде квантилей заданных порядков.

5. Разработанные критерии настройки первой, второй ступеней, а также третьей резервирующей ступеней ДЗ на базе технического эффекта и относи тельной оценки качества данной настройки в виде технической эффективности вполне практически приемлемы и целесообразны для внедрения при проекти ровании и наладке ДЗ любых сетей. По результатам применения названных критериев разработаны упрощенные варианты построения ступенчатых ДЗ.

6. Значения положительной технической эффективности лежат в преде лах единицы и близость их к единице является показателем высшего технического качества РЗ.

В приложениях представлено 2 акта использования результатов диссер тационной работы.

Основные публикации по теме диссертации Научные работы, опубликованные в изданиях, рекомендуемых ВАК:

1. Прутик А.Ф., Чан Минь, Шмойлов А.В. Селективность и техническая эффективность релейной защиты и автоматики // Журнал Известия ВУЗов «Проблемы энергетики» – 2010. – № 3–4/I. – С.154–163.

2. Ле Тхи Хоа, Чан Хоанг Куанг Минь, Шмойлов А.В. Анализ дистанци онных защит линий и разработка рекомендаций для них настройки // Журнал Известия ВУЗов «Электромеханика» 2011. – № 6. – С.92–97.

3. Чан Хоанг Куанг Минь, Шмойлов А.В. Техническая эффективность дистанционных релейных защит высоковольтных линий // Журнал Известия ТПУ 2012. – № 4. – С.72-78.

Патент РФ на изобретение:

1. Пат. № 2457593 РФ, МПК H02H 3/08. Способ построения дистанцион ной защиты двухконцевой линии и обнаружения места короткого замыкания на ней // А.В. Шмойлов, Чан Хоанг Куанг Минь, А.Ф. Прутик;

заявитель и патен тообладатель «Национальный исследовательский Томский политехнический университет»;

– № 2011121633/07;

заявл. 27.05.2011;

опубл. 27.07.2012. Бюл. № 21. – 15 с.

Научные работы, опубликованные в сборниках трудов международных и российских конференций:

1. Tran Hoang Quang Minh, Shmoilov A.V. Technical efficiency of line dis tance protection // Proceedings of The 5th International Forum On Strategic Technology (IFOST 2010). – Ulsan, Korea, 2010. – ISBN: 978-1-4244-9038-7– P.

335–340.

2. Tran Hoang Quang Minh, Shmoilov A.V. Using the criterion of technical ef ficiency for set-up of line distance relay protection // Proceedings of The 6th International Forum On Strategic Technology (IFOST 2011). – Harbin, Heilongjiang, China, 2011. – ISBN: 978-1-4577-0398-0 – P. 512–516.

3. М.Чан, Шмойлов А.В. Особенности дистанционной защиты линии для изучения технической эффективности // Современные техника и технологии:

XVI Международная научно-практическая конференция студентов и молодых ученых. – Томск: Издательство ТПУ, 2010. – Т.1. – С.140–141.

4. Чан Хоанг Куанг Минь. Алгоритмы для определения технической эф фективности основных ступеней дистанционной релейной защиты высоковольтных линий // Современные техника и технологии: XVII Междуна родная научно-практическая конференция студентов и молодых ученых. – Томск: Издательство ТПУ, 2011. – Т.1. – С.126–127.

5. Чан Хоанг Куанг Минь. Техническая эффективность и рекомендации для настройки основных ступеней дистанционной релейной защиты высоко вольтных линий // Современные техника и технологии: XVIII Международная научно-практическая конференция студентов и молодых ученых. – Томск: Из дательство ТПУ, 2012. – Т.1. – С.131–132.

6. Чан Хоанг Куанг Минь. Техническая эффективность основных ступе ней дистанционных релейных защит высоковольтных линий от однофазных коротких замыканий на землю // Наука, технологии, инновации: Всероссийская конференция молодых ученых. – Новосибирск: НГТУ, 2010. – С.131–133.

7. Прутик А.Ф., Чан М., Шмойлов А.В. Методы расчета уставок релейной защиты и автоматики // Обмен опытом проектирования, наладки и эксплуата ции устройств РЗА и ПА в энергосистемах Урала: XVI научно-техническая конференция – Екатеринбург: Издательство УПУ, 2010. – С.108–109.

8. Чан Хоанг Куанг Минь. Использование критерий технической эффек тивности для настройки дистанционных релейных защит линий // Электроэнергетика глазами молодежи: Международная научно-техническая конференция. – Самара: Издательство СамГТУ, 2011. – Т.2. – С.42–47.

Кроме этого, различные аспекты и фрагменты диссертационной работы отражены в других 5 публикациях.



 

Похожие работы:





 
2013 www.netess.ru - «Бесплатная библиотека авторефератов кандидатских и докторских диссертаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.