Диссертация (1143218), страница 26

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 26)

Здесь следуетнапомнить, что задача фильтрации токов намагничивания измерительныхтрансформаторов исследована и достаточно подробно изложена автором в[151, 153, 155, 156, 159]. В силу этого все нижеперечисленные результатыисследованийипредположениивыработанныедостовернойавторомрекомендациифильтрациитоковсделанывнамагничиванияизмерительных трансформаторов.Устранение методической ошибки в описании динамических свойствсиловыхтрансформаторов,атакжеснижениеинструментальнойпогрешности в измерительных цепях их релейной защиты в конечном итогепреследует цель линеаризации переходных характеристик нелинейногоэлектрооборудования. Оценка эффективности разработанного в предыдущемразделе адаптивного фильтра фазных токов намагничивания силовыхдвухобмоточныхТДЦ-80 000 / 110исследованиитрансформаторовиТЦ-630 000 / 330,ТД-40 000 / 110производитсяпривТДЦ-125 000 / 110,настоящемпроведениидиссертационномнатурных(физических)экспериментов их включения в режиме холостого хода.

Осциллограммыфазных токов в опытах включения трансформаторов получены с помощьюцифровыхрегистратороваварийныхсобытийвсредствахРЗА.отметить,чтопроведенииСледуетпримикропроцессорныхнатурныхэкспериментов не производился контроль (измерение) фазных напряжений, а182также их начального угла в момент включения трансформаторов. Поэтомурасчетфазноготоканамагничиваниясиловыхтрансформаторовсиспользованием цифровой модели фильтра рисунка 3.16 применительно кпаспортным характеристикам модели трансформаторов и модельногоисточника напряжения.В качестве особой фазы, для которой выполнены численныеэксперименты, выбиралась фаза с наибольшейамплитудойтока вфизическом эксперименте включения трансформатора на холостой ход.Данный подход является следствием ограничений по объему диссертации ине связан с какими-либо допущениями.

Измеренные пиковые значениянаибольшихфазныхтоковвключенияприпроведениинатурныхэкспериментов составили не более 6,25 о.е. (5,0 – 6,25 о.е., сплошная линия,рисунки 3.24, 3.26, 3.28 и 3.30).рисунках 3.25, 3.27, 3.29 и 3.31Кромеизображеныэтогопогрешностинавычислениясоответствующих фазных токов намагничивания.Цифровые осциллограммы измеренных фазных токов включениясиловых трансформаторов в режиме холостого хода показаны сплошнойлинией на рисунках 3.24, 3.26, 3.28 и 3.30.

На этих же рисунках штриховойлинией показаны вычисленные с использованием цифрового фильтра(рисунок 3.16) фазные токи включения.Во всех представленных расчетных случаях следует отметитьнесколько выявленных особенностей расчетных токов намагничивания. Однаиз них – это практически полное совпадение амплитудных значенийизмеренных и вычисленных фазных токов. При этом для всех расчетныхсигналов фазного тока характерно их большее затухание по сравнению сдействительным (измеренным) нестационарным процессом. В качестведругого отличительного свойства следует отметить меньшие (по сравнению сизмереннымпроцессом)отрицательныхтрансформаторов.индукцийискажениярасчётныххарактеристикитоковвобластинамагничиваниясиловых183Рисунок 3.24 – Осциллограммы тока измеренного (сплошная линия) и воспроизведенного(штриховая линия) тока намагничивания iА μ фазы A при включении силовоготрансформатора ТЦ-630 000 / 330 в режиме холостого ходаРисунок 3.25 – Изменение тока срабатывания дифференциальной защиты трансформатораТЦ-630 000 / 330 в режиме его включения на холостой ход при вариации интервалаинтегрирования ( = 10 мс - штриховая линия;  = 15 мс - пунктирная линия;  = 20 мс - сплошная линия)184Рисунок 3.26 – Осциллограммы тока измеренного (сплошная линия) и воспроизведенного(штриховая линия) тока намагничивания iC μ фазы C при включении силовоготрансформатора ТДЦ-125 000 / 110 в режиме холостого ходаРисунок 3.27 – Изменение тока срабатывания дифференциальной защиты трансформатораТДЦ-125 000 / 110 в режиме его включения на холостой ход при вариации интервалаинтегрирования ( = 10 мс - штриховая линия;  = 15 мс - пунктирная линия;  = 20 мс - сплошная линия)185Рисунок 3.28 – Осциллограммы тока измеренного (сплошная линия) и воспроизведенного(штриховая линия) тока намагничивания iA μ фазы A при включении силовоготрансформатора ТДЦ-80 000 / 110 в режиме холостого ходаРисунок 3.29 – Изменение тока срабатывания дифференциальной защиты трансформатораТДЦ-80 000 / 110 в режиме его включения на холостой ход при вариации интервалаинтегрирования ( = 10 мс - штриховая линия;  = 15 мс - пунктирная линия;  = 20 мс - сплошная линия)186Рисунок 3.30 – Осциллограммы тока измеренного (сплошная линия) и воспроизведенного(штриховая линия) тока намагничивания iB μ фазы B при включении силовоготрансформатора ТД-40 000 / 110 в режиме холостого ходаРисунок 3.31 – Изменение тока срабатывания дифференциальной защиты трансформатораТД-40 000 / 110 в режиме его включения на холостой ход при вариации интервалаинтегрирования ( = 10 мс - штриховая линия;  = 15 мс - пунктирная линия;  = 20 мс - сплошная линия)187Выявленные характерные особенности в целом отражают наличиеметодическихошибокнамагничиваниявсиловыхпараметрахадаптивноготрансформаторов.Вфильтрачастности,токакакужеотмечалось, при проведении численного эксперимента использовалисьпаспортныепараметрыцифровоймоделифильтра,атакжеидеализированный модельный источник питания, к которому производилосьподключение трансформаторов.

Кроме этого следует принять во вниманиевозможную погрешность задания частных циклов перемагничивания, чтонеизбежно сказалось на форме и величине искажений в расчетном токенамагничивания.Интегральная оценка качества фильтрации тока намагничиваниясиловыхтрансформатороввыполненаприиспользованиипонятияприведенной погрешности  Iμ :Iμ изм  Iμ расч,I ном– действительное (измеренное)(3.25) Iμ где Iμ изм , Iμ расчсреднеквадратичныезначенияфазноготокаирасчетноенамагничиваниясилового трансформатора, А;I ном – номинальный ток силового трансформатора, А.Приведенная погрешность  Iμ , определяемая по выражению (3.25), посути, характеризует степень линеаризации нелинейной характеристикитрансформатора.

Используя её значение по модулю, может быть выполненаоценка степени линеаризации динамической характеристики трансформатораkлин , которая при идеальной фильтрации тока намагничивания равнаединице:kлин  1   Iμ .(3.26)Кроме этого максимальная величина приведенной погрешностивычисления тока намагничивания определяет условия селективной работы188дифференциальной защиты трансформатора при её быстродействии идостаточной (нормативной) чувствительности:IСЗ   Iμ .(3.27)На рисунках 3.25, 3.27, 3.29 и 3.31 изображены зависимости изменениятока селективного срабатывания дифференциальной защиты I СЗ (  Iμ )трансформаторов ТЦ-630 000 / 330, ТДЦ-125 000 / 110, ТДЦ-80 000 / 110 иТД-40 000 / 110 при вариации интервала интегрирования τ = 10 – 20 мс.Анализ представленных на указанных рисунках характеристик измененияприведеннойпогрешноститрансформатороврасчетатоканамагничиваниясиловых Iμ ( IСЗ ) показал, что при интервале усреднения, равном20 мс, минимальный ток срабатывания защиты может быть задан на уровнеIСЗ min = 0,2 о.е.

При введении запаздывания на срабатывание защиты около100 мс можно повысить чувствительность защиты при IСЗ min = 0,1 о.е.Естественно, что при этом увеличивается общее время действия защиты.Уменьшение интервала интегрирования до τ = 10 мс (штриховая линия,рисунки 3.25, 3.27, 3.29 и 3.31)илидоτ = 15 мсрисунки 3.25, 3.27, 3.29 и 3.31)характеризуется(пунктирнаяпроявлениемлиния,большойколебательности интегральных величин и необходимостью загрублениязащиты при минимальныхтоках срабатыванияIСЗ min = 0,25 - 0,30 о.е.Достижение уровня IСЗ min = 0,2 о.е. возможно только при замедлении защиты- за счет введения выдержки времени порядка 100 мс.Учитывая вышесказанное необходимо оценить влияние фильтра токовнамагничивания на селективность и чувствительность защиты при внешних ивнутренних коротких замыканиях.

Для этого воспользуемся расчетнымиосциллограммамизамыканиявтрансформатора,разделе 3.3(рисунок 3.2 - 3.5)цепяхвозбуждающейполученнымиматематическогоосциллограммаварийныхобусловленсобмоткииспользованиемописания.режимовВыборособенностьюкороткогофазоповоротногоразработанногоданныхвключенияврасчетныхлинейного189вольтодобавочного трансформатора ЛТДЦТНФ-400 000 / 220 / 35 и, какследствие этого, организацией цепей вторичной коммутации его токовойпродольной дифференциальной защиты (рисунок 3.6).

В тоже время этаособенностьподключениясиловоготрансформаторногооборудованияпозволяет относительно просто выполнить анализ поведения защиты привнешних КЗ в электрической сети, поскольку дифференциальный ток будетопределяться в целом током возбуждающей обмотки (рисунок 3.6).На рисунке 3.32 изображены расчетная осциллограмма вычисленноготока намагничивания i  расч (t) силового трансформатора ЛТДЦТНФ400 000 / 220 / 35 и характеристика изменения его среднеквадратичныхзначений I  расч в режиме «внутреннего» КЗ вблизи выводов возбуждающейобмотки (рисунки 3.1, 3.6). Из анализа рисунка 3.32 явственно следует, что врежиме короткого замыкания в зоне действия продольной токовойдифференциальной защиты силового трансформатора даже при сниженныхуровняхтоковКЗ(4-5кратностейноминальноготока)ожидаетсянесущественное загрубление защиты ввиду коррекции дифференциальноготоканавеличинусреднеквадратичногозначениярасчетноготоканамагничивания I  расч .

Характеристики

Список файлов диссертации