Сборник международной научно-практической


Ержигитов Е.С., Чарибаева С.К., Ескожа А.С



Pdf көрінісі
бет319/483
Дата11.03.2022
өлшемі11,88 Mb.
#135018
түріСборник
1   ...   315   316   317   318   319   320   321   322   ...   483
Байланысты:
Сборник зимней школыы 2019
8 РУССКИЙ ЯЗЫК (обновленка КСП)
Ержигитов Е.С., Чарибаева С.К., Ескожа А.С. 
 
Казахский Национальный Аграрный Университет (Алматы)
 
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ УСТРОЙСТВ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ 
С ОТНОСИТЕЛЬНОЙ СЕЛЕКТИВНОСТЬЮ
Аннотация 
В статье предложены математические модели устройств релейной защиты с 
относительной селективностью, которые удовлетворяют конкретным требованиям 
обеспечивая сохранение элементами этой системы электроснабжения динамической 
устойчивости.
Ключевые слова:
релейная защита, переходный процесс, электроснабжение, 
симметричное и несимметричное короткое замыкание, математические модели и 
моделирование.
Введение
Система электроснабжения современного крупного предприятия представляет 
собой сложный комплекс электроэнергетических устройств, включающий местные 
электростанции, питающие и распределительные сети напряжением (110-220) кВ, десятки 
понизительных подстанций. В отличие от сетей районных энергосистем, на ограниченных 
территориях промышленных предприятий сосредоточены потребители большой мощности. 
Сети (110-220) кВ, работающие по сложнозамкнутым схемам, имеют сравнительно 
небольшую длину линий, а распределение передаваемых мощностей в них может меняться 
в широких пределах в нормальных и ремонтных режимах с целью снижения потерь 
электроэнергии, регулирования напряжения, ограничения токов короткого замыкания. Для 
предотвращения аварийных режимов в таких сетях широкое применение находят защиты с 
относительной селективностью: дифференциально-фазные, дистанционные ступенчатые, 
токовые направленные и ненаправленные ступенчатые от междуфазных и однофазных 
коротких замыканий. В последнее время проводятся работы по модернизации устройств 
релейной защиты и автоматики (РЗ и А), замене электромеханических и аналоговых 
устройств на микропроцессорные терминалы. Высокое быстродействие и большое 
количество ступеней дают возможность осуществить более точную настройку параметров 
срабатывания, обеспечить селективность и повысить степень резервирования, улучшить 
чувствительность РЗ и А при изменении схем распределительных сетей и режима системы 
электроснабжения. Надежность работы защитных и автоматических устройств в 
значительной мере определяет надежность работы всей системы электроснабжения. 
Селективное отключение коротких замыканий органами защиты способствует локализации 
развития аварии, что позволяет снизить материальный ущерб от перерывов 
электроснабжения.
Актуальной задачей в области управления и защиты электроустановок является 
разработка математических моделей устройств релейной защиты и автоматики, 
согласование разработанных моделей с принципами расчета установившихся и переходных 
режимов систем электроснабжения, оценка селективности, быстродействия и 
чувствительности работы релейной защиты и автоматики при различных аварийных 
режимах. Следует отметить, что районные диспетчерские управления определяют уставки 
срабатывания релейной защиты, исходя из обеспечения устойчивой работы районной 
энергосистемы, при этом допускается отключение части нагрузки. В связи с этим 
необходимо корректировать в условиях промышленного предприятия выданные уставки с 


238 
целью обеспечения надежности электроснабжения потребителей. Анализ литературных 
источников, позволяет сделать вывод о том, что в них практически не рассматриваются 
вопросы расчета и анализа электромеханических и электромагнитных переходных 
процессов с одновременным контролем параметров срабатывания устройств релейной 
защиты с целью оценки эффективности их действия в сложных системах электроснабжения 
промышленных предприятий с собственными электростанциями, а также вопросы 
математического моделирования защит в расчетах переходных аварийных режимов.
Системы релейной защиты и автоматики (РЗ и А) являются одной из важнейших 
составляющих частей энергетических систем, без которой невозможна надежная работа 
электроэнергетики. Существенное усложнение схем электрических сетей и разнообразие 
режимов их работы, значительное количество старого и изношенного оборудования
находящегося в эксплуатации, требует повышения быстродействия и чувствительности 
технических средств, обеспечивающих защиту электрооборудования в аварийных 
режимах. Современные процессы технического перевооружения обуславливают 
повышение роли РЗ и А в обеспечении управляемости и надежности работы, как 
энергосистем, так и отдельных энергетических объектов. Поэтому, в настоящее время, 
происходят процессы пересмотра технологий и методологий построения системы РЗ и А, 
что во многом объясняется широким внедрением микропроцессорной техники, 
расширяющей возможности ее совершенствования, и использования новых алгоритмов 
функционирования.
Для недопущения технологических (технических) аварий или их развития, 
необходимо обеспечить надежную бесперебойную работу электрических установок с 
помощью релейной защиты, назначение которой является автоматическое отключение 
поврежденного участка. Выполнение поставленной задачи требует необходимости 
оценивания эффективности работы релейной защиты с помощью современных 
программных средств, позволяющих моделировать развитие аварийного режима с учетом 
релейной защиты.
Теоретические основы функционирования устройств защиты и автоматики, которые 
представляют широкое поле для самодиагностирования, функционального и тестового 
контроля, изложены в работах Е.П. Фигурнова [1], Ю.И. Жаркова, В.Е. Полякова, С.Ф. 
Жукова и др.
В работе Г.В. Меркурьева и Ю.М. Шаргина [2] представлена модель релейной 
защиты и автоматики в программе расчета электромеханических переходных процессов, 
которая должна обеспечивать конструирование устройств РЗ и А с произвольными 
наборами измеряемых режимных параметров и контролируемых состояний объектов 
энергосистемы и моделирование алгоритмов работы аналоговых и цифровых устройств РЗ 
и А. 
Таким образом, большая часть работ посвящена вопросам конструирования 
устройств РЗ или исследованию их функционирования. Практически отсутствуют 
математические модели устройств РЗ, предназначенные для расчетов переходных 
аварийных режимов в системах электроснабжения промышленных предприятий с 
одновременным контролем условий срабатывания. Это не позволяет оценить в полной мере 
эффективность релейной защиты.
Приведенный краткий обзор и анализ современного состояния проблем по вопросам 
моделирования и прогнозирования аварийных режимов систем электроснабжения с учетом 
действия релейной защиты позволяет сделать следующие выводы: 
1. В настоящее время практически отсутствуют алгоритмы расчета переходных режимов 
систем электроснабжения с собственными электростанциями в комплексе с учетом 
действия устройств релейной защиты, в том числе при выходе на раздельную работу.


239 
3. Требуют существенного развития вопросы разработки математических моделей 
устройств РЗ, предназначенные для совместного использования с методами численного 
интегрирования. 
3. Существующие методы, подходы и алгоритмы расчета переходных режимов не 
позволяют одновременно с расчетом электромеханического процесса анализировать 
характер изменения свободных составляющих параметров симметричных и 
несимметричных режимов.
Критический литературный обзор и анализ проблем в области прогнозирования 
аварийных режимов показал, что недостаточно разработан математический аппарат, 
предназначенный для прогнозирования переходных режимов при коротких замыканиях 
различных видов с учетом действия релейной защиты в условиях краткосрочного 
планирования.
Таким образом, необходимо разработать математические модели устройств 
релейной защиты на различной элементной базе, позволяющие комплексно оценивать 
эффективность действия релейной защиты в аварийных режимах, что позволит повысить 
надежность электроснабжения потребителей.


Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   315   316   317   318   319   320   321   322   ...   483




©engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет