Отзывы официальных оппонентов (Разработка и совершенствование алгоритмов селективной и неселективной систем защиты тяговых сетей переменного тока)

ОТЗЫВофициального оппонента на диссертациюСубханвердиева Камиля Субханвердиевичана тему «Разработка и совершенствование алгоритмов селективной инеселективной систем защиты тяговых сетей переменного тока»по специальности 05.09.03 – «Электротехнические комплексы и системы»на соискание ученой степени кандидата технических наукАктуальность избранной темы.Представленное в диссертации исследование направлено на поиск решений вобласти совершенствования алгоритмов релейной защиты и средств автоматикитяговых сетей переменного тока, что является одной из приоритетных задач вобеспечении надежного электроснабжения тяги поездов.В диссертации разработаны технические решения по совершенствованиюорганизации защиты от токов короткого замыкания и алгоритмов средствавтоматики в тяговой сети переменного тока, включая методы расчета системытягового электроснабжения.Таким образом, тема диссертации посвящена важнейшей проблеме развитияжелезнодорожного транспорта и является, несомненно, актуальной.Степень обоснованности научных положений, выводов и рекомендаций,сформулированных в диссертации.Обоснованность научных положений, сформулированных в диссертации К.С.Субханвердиева, ее выводов и рекомендаций обеспечивается непротиворечивостьюисходных теоретических положений, корректным использованием известныхнаучных методов обоснования полученных результатов, выводов и рекомендаций иих количественным анализом.Достоверность и новизна, полученных результатов.Полученные результаты диссертации теоретически обоснованны, а ихдостоверность подтверждается экспериментальными исследованиями.Основные результаты диссертации опубликованы в 10 работах, в том числе в6 статьях рецензируемых изданий, входящих в Перечень ВАК при МинобрнаукиРоссии.

Получены 1 патент на изобретение, 2 патента на полезную модель, а также1 свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ. Результатыисследования обсуждались на международных конференциях и симпозиумах, атакже на заседании секции «Электрификация и электроснабжение» Научнотехнического совета ОАО «РЖД».Научнаяновизна,полученныхвдиссертационнойработенаучнообоснованных результатов, определяется следующими положениями:1)Установлено, что методическаяпогрешность в расчетахтоковкороткого замыкания в тяговой сети по нормативным документам обусловленаигнорированиемпредставлениивзаимногосистемысопротивления,внешнегокотороеэлектроснабженияневучитываетсясхемепризамещениясопротивлениями, полученными по заданной мощности короткого замыкания.2)Предложена схема замещения межподстанционной зоны тяговой сетидля расчета токов короткого замыкания, позволяющая снизить погрешность ввычислении путем добавления в схему взаимного сопротивления двух смежных ТПпо сети системы внешнего электроснабжения.3)Предложена частично-неселективная система релейной защиты от токовкороткого замыкания в тяговой сети переменного тока, позволяющая исключитьопасность пережога контактных проводов и до минимума уменьшить зонынеселективной работы защит системы за счет увеличения зоны действия первойступени дистанционных защит системы с нулевой выдержкой времени до 1,15расстояния подстанция – пост.4)Разработан новый алгоритм автоматизации электроснабжения тяговойсети, позволяющий уменьшить время отсутствия напряжения в аварийноотключенной тяговой сети путем введения быстродействующего автоматическогоповторного включения питающей линии контактной сети поста секционирования навыключателях с контролем наличия короткого замыкания в отключеннойконтактной сети и выполнения автоматического повторного включение питающихлиний контактной сети на тяговой подстанции зависимым от успешной работыавтоматики поста.5)постомПредложен комплекс устройств защиты и автоматики на участках ссекционированиянаразъединителях,повышающийнадежностьэлектроснабжения тяговой сети переменного тока в аварийных ситуациях путемисключения отключений разъединителей поста секционирования при ложных ипроходящих коротких замыканиях.Теоретическаяипрактическаязначимостьполученныхавторомрезультатов.Теоретическая и практическая значимость, полученных в диссертационнойработе результатов, заключается в следующем:1)Обоснованавозможностьпроводитьрасчетытоковкороткогозамыкания в тяговой сети переменного тока по однофазной схеме замещения, чтопозволяет упростить и повысить точность расчета, используя известные методырасчета сложных электрических цепей.2)Разработана программа для ЭВМ расчета параметров короткогозамыкания в тяговых сетях переменного тока 25 кВ, позволяющая получитьотносительно точные значения токов, напряжений и сопротивлений при короткомзамыкании в любой точке межподстанционной зоны.3)Исследование работы частично-неселективной системы защиты исистемы защиты с поперечными связями от токов короткого замыкания в сравнениис существующими системами показало их преимущество и целесообразностьприменения в качестве типовых.4)Полученоаналитическоерешениезадачиисследованияработыдистанционных защит частично-неселективной системы, когда зона действияпервых ступеней защит системы без выдержки времени увеличивается в пределах,охватывающих всю защищаемую зону.5)Разработаны и запатентованы способ и устройство, снижающие времявосстановления напряжения в контактной сети, что позволяет исключить перерывыв движении поездов при ложных срабатываниях защит и проходящих короткихзамыканиях.Оценка содержания диссертации, ее завершенность.Диссертация состоит из введения, четырех глав, каждая из которых содержититоговые выводы, заключения, библиографического списка из 132 наименований идвух приложений, в которых содержатся копии документов, подтверждающихвнедрение результатов исследования и регистрацию полученных патентов иавторских свидетельств, и содержит 173 страницы машинописного текста, включая50 рисунков, 15 таблиц.Во введении диссертации дана общая характеристика работы, обоснованаактуальность ее темы исследования, сформулированы цель и задачи исследования,научная новизна, теоретическая и практическая значимость ее научных результатови научные положения, выносимые на защиту.Первая глава диссертации посвящена анализу методов расчета токовкороткого замыкания.В работе автором выполнена оценка области применения формулы,используемой в расчетах аварийных режимов системы тягового электроснабженияпеременного тока и поясняются правила и методы вывода ее для расчета токовкороткого замыкания.

Показано, что при любой схеме замещения (Y/Δ или Y/Y)формулы для определения двухфазных токов короткого замыкания в тяговой сетибудут одинаковыми, несмотря на различие фазных сопротивлений.Автором выполнено обоснование однофазной схемы замещения для расчетатоков двухфазных коротких замыканий в тяговой сети переменного тока притрехфазной схеме питания. Для этого в диссертации рассмотрена упрощеннаясистема 25 кВ с двухсторонним питанием межподстанционной зоны и питаниемтрехфазной ВЛ-110 кВ от двух районных подстанций. При этом следует отметить,что справедливость замены трехфазной цепи в рассматриваемой задаче наоднофазную автором также доказывается с помощью теории эквивалентногогенератора.В работе установлено, что при представлении СВЭ в расчете токов КЗпитающих линии контактной сети эквивалентным сопротивлением, полученным позаданной мощности КЗ на вводах в подстанцию игнорируется электрическая связьмежду двумя смежными подстанциями, к которым подключена тяговая сеть, то естьне учитывается взаимное сопротивление их по линиям 110(220) кВ.

В результатеизменяется токораспределение в тяговой сети, подключенной к этим подстанциям,и определяется существенная методическая погрешность в расчетах токов КЗ.На конкретном примере реальной схемы СВЭ показано влияние упрощенногопредставления энергосистемы на схему замещения, а, следовательно, и на видматрицы сопротивлений. Исходя из этого, автором предложено для сниженияпогрешности расчета токов КЗ СВЭ определять сопротивлениями эквивалентнойсхемы сети.В диссертации определена величина рассматриваемой погрешности во всемдиапазоне мощностей КЗ на шинах питающего напряжения ТП и при различныхсхемах питания тяговой сети.

Установлено, что погрешность расчета токов КЗ непревосходит 10%, при мощности короткого замыкания на шинах 110(220) кВподстанций 750 ÷ 900 МВ∙А и выше.Заслуживает особого внимания проведение экспериментальной проверка с КЗв тяговой сети действующего участка для подтверждения справедливостиполученной погрешности расчета токов КЗ автором проведена. Отмечается, что токКЗ в тяговой сети в результате эксперимента получился намного меньшепроектного значения и близок к расчетному току при рассмотрении полной схемыСВЭ.В конце главы автором рассмотрены пути снижения методическойпогрешности расчета токов КЗ и приведены выводы.Вторая глава диссертации посвящена особенностям схемы замещениямежподстанционной зоны тяговой сети для расчета токов КЗ.Вработеавторомсформированарезультирующаясхемазамещениямежподстанционной зоны тяговой сети, учитывающая электрическая связь двухсмежных тяговых подстанций по сети СВЭ 110(220) кВ, что позволяет снизитьметодическую погрешность в вычислении.