Диссертация (1143218), страница 31
Текст из файла (страница 31)
приотсутствии компенсации зарядной мощности (без шунтирующих реакторов).Оснащение с обеих сторон линии шунтирующими реакторами (ШР)мощностью 180 МВА для компенсации емкостных токов позволяетнесколько снизить минимальный ток срабатывания защиты до величиныоколо 0,66 о.е. (рисунок 4.11, фаза С приТо.е.).Таблица 4.2 – Параметры срабатывания защиты фазы С при включении ВЛКоэффициентосновноготорможения , о.е.Коэффициенткоррекции С , о.е.(0,1)*()())(0())))(0,2((00,50-()ТокПримечаниясрабатываниязащиты СЗ , о.е.0,10,20,3рисунок 4.13, а0,40,51 (0,7)0,10,20,3рисунок 4.13, б0,410,45 (0,63)0,10,20,25рисунок 4.13, в0,28 (0,39)0,3Примечание *. В скобках указаны соответствующие параметры срабатывания защиты дляВЛ без шунтирующих реакторовРисунок 4.11 – Фазные токи срабатывания защиты в пространстве параметров t, KT при включении ВЛ на ХХ и наличии только основноготорможения (Кт = 0..1 о.е., Кс = 0 о.е.)217а) вариация уровня коррекционных сигналов в диапазоне Кс = 0..1 о.е.б) вариация уровня коррекционных сигналов в диапазоне Кс = 1..2 о.е.Рисунок 4.12 – Фазные токи срабатывания защиты в пространстве параметров t, KC при включении ВЛ на ХХ и наличии толькокоррекционных сигналов (Кт = 0 о.е.)218Однако, это значение не удовлетворяет требованиям чувствительности,посколькуо.е.чувствительностисоответствуети(менее2,0 о.е.).быстродействиязавышенныйуровеньПриемлемымзащиты(основногопоказателямо.е.)СЗторможения(о.е.).В случае некомпенсированной ВЛ (без ШР) указанные параметрыселективной работы ДЗЛ еще хуже – требуется усиление торможения защитыдо 75..88 % (о.е.).
Указанные уровни тормозных сигналов вобоих случаях недопустимы в условиях насыщения трансформаторов токаодного из плеч дифференциальной защиты. В связи с этим введениекоррекциисигналовпоалгоритму,предложенномуавторомв[154, 157, 158, 160], позволяет повысить быстродействие и чувствительностьзащиты.С учетом сказанного, далее изложены основные принципы выборапараметров срабатывания дифференциальной защиты, удовлетворяющихтребованиям ее селективности, чувствительности и быстродействия.Использование дополнительных коррекционных сигналов уровнем80..100 %(рисунок 4.13, а,достигнутьтаблица 4.2,эффективныхпоказателейо е)чувствительностио.е.). Перекомпенсация на 90 % (позволяет(СЗо.е.) соответствуето.е. Следует отметить, что для достижения коэффициентаСЗчувствительности(о.е.,о.е.)СЗДЗЛбезШРперекомпенсация емкостных токов небаланса должна быть более 200 %(Со е ). Полная компенсация (о.е.) соответствует предельнымСзначениям по чувствительности защитыСЗое (Ч≈о.е.).Обобщая вышеизложенные результаты анализа динамических свойствДЗЛ при включении (опробовании) ВЛ, необходимо подчеркнуть, что выборпараметровсрабатываниямногофакторнойзадачизащитыстребуетнесколькимирешениянетривиальной,граничнымихарактеризующими необходимые требования по селективности,условиями,а) уровень основного тормозного сигнала 10 % (Кт = 0,1 о.е.)219б) уровень основного тормозного сигнала 20 % (Кт = 0,2 о.е.)в) уровень основного тормозного сигнала 50 % (Кт = 0,5 о.е.)Рисунок 4.13 – Фазные токи срабатывания защиты при включении ВЛ на ХХ при наличии основного торможения и вариации (Кс = 0..1 о.е.)коррекционных сигналов220чувствительности и быстродействию.
Результатом этого решенияявляются области (диапазон) значений коэффициентов пропорциональностирабочих и тормозных сигналов, формируемых по основному (дополнительному (С)) иалгоритмам.Обобщенная методика выбора коэффициентов основного торможения() и коррекции (С)включает в себя:1. определение по расчетным осциллограммам включения ВЛ на холостойход коэффициентовив окрестности требуемого по условиямчувствительности диапазона срабатывания защиты (таблица 4.2);2. проверка чувствительности и селективности работы защиты (таблица 4.3)аварийных режимах «внутреннего КЗ» для наихудших условий(наименьший уровень токов).Исходя из совместного анализа данных таблиц 4.2 и 4.3 следует, что длядостижения приемлемых показателей чувствительности защиты (приСЗо.е., таблицу 4.2) коэффициент коррекции должен составлять не менее0,8 о.е.
(о.е. без ШР) при малом (о.е.) тормозном сигнале.Таблица 4.3 – Параметры срабатывания защиты для неповрежденной фазы C придвухфазном (АВ) КЗ вблизи шин подстанции SS2КоэффициентКоэффициентТок срабатывания Примечанияосновногокоррекции , о.е. защиты , о.е.торможения , о.е.0,1(0,82) *0,15(-)0,1рисунок 4.15, а00,18 (0,44)- (0,57)0,20,15 (0,68)0,10,150,2рисунок 4.15, б00,16 (0,39)- (0,43)0,200,09 (0,24)- (0,33)0,10,5рисунок 4.15, в- (0,08)0,2Примечание *.
В скобках указаны параметры срабатывания защиты для ВЛ без ШРа) повреждение на шинах подстанции SS1221б) повреждение на шинах подстанции SS2Рисунок 4.14 – Фазные токи срабатывания защиты в пространстве параметров t, KT в режиме междуфазного (АВ) КЗ и наличии толькоосновного торможения (Кт = 0..1 о.е., Кс = 0 о.е.)а) уровень основного тормозного сигнала 10 % (Кт = 0.1 о.е.)222б) уровень основного тормозного сигнала 20 % (Кт = 0.2 о.е.)в) уровень основного тормозного сигнала 50 % (Кт = 0.5 о.е.)Рисунок 4.15 – Фазные токи срабатывания защиты в пространстве параметров t, KC в режиме междуфазного (АВ) КЗ ВЛ вблизи подстанцииSS2 при наличии основного торможения и вариации (Кс = 0..1 о.е.) коррекционных сигналов223Указанный достаточно высокий уровень (80..100 %) дополнительногокоррекционного сигнала характеризуется отрицательными значениямидифференциального тока неповрежденной фазы С (рисунок 4.15), а егоположительной величине соответствуют относительно малые значениякоэффициента коррекциио.е.
(таблица 4.3).СЕстественно, что усиление основного торможения (о.е.,таблица 4.3) в режимах КЗ, сопровождается необходимостью сниженияуровня коррекционных сигналов и, как уже отмечалось, невозможностьюобеспечения селективной работы при включении (опробовании) ВЛ.Исходя из вышеизложенного анализа результатов, следует, что привведении коррекционных сигналов в объеме 80..100 % рекомендуетсяснижение основного тормозного сигнала до уровня 10..20 % (КТ = 0,1..0,2).При этом блокировка корректирующих сигналов не требуется. С учетом этихрекомендаций можно говорить об адаптивном способе формированияминимального тока срабатывания защиты в функции токов смещения линииэлектропередачи:(4.10)где– минимальныйтоксрабатываниядифференциальнойзащиты некомпенсированной линии электропередачи, А.Здесь для лучшего понимания сути выражения (4.10) напомним, чтоминимальныйтоксрабатываниядифференциальнойнекомпенсированной линии электропередачизащитывыбирается исходя изотстройки от зарядного тока линии, который может составлять 0,6 – 0,8 о.е.В заключении отметим, что применение предложенного способаадаптивнойкоррекцииобеспечиваетнаилучшиепоказателипочувствительности, селективности и быстродействия дифференциальнойзащитыприусловиипротивоположногоконтроляполукомплекта.напряженияРасчетныевточкеподключенияосциллограммыэтого224вариантаформированиясигналов,корректирующихдинамическуюхарактеристику срабатывания, показаны на рисунках 4.16 и 4.17.Измерение напряжения на шинах противоположной подстанции ивведение его в схему фильтра токов смещения (рисунок 4.10) позволяетснизить величину минимального тока срабатывания до нуля (рисунок 4.16,интервал времени более 0,16 с) спустя 60 мс после момента включения(t = 0,1 с; рисунок 4.16) линии.
Максимальное значение тока срабатываниязащиты фазы С равное 0,16 о.е. (рисунок 4.16) обусловлено методическойпогрешностью расчета тока смещения с использованием эквивалентнойфазной ёмкости.Рисунок 4.16 – Фазные токи срабатывания защиты в режиме включения линииэлектропередачи на холостой ход со стороны подстанции SS1 при адаптивном способекоррекцииПри коротких замыканиях вблизи шин противоположной подстанции(рисунок 4.17) защита работает селективно и обладает необходимойчувствительностью.Дальнейшеесовершенствованиедифференциальнойкоррекционными сигналами возможно при введении адаптивныхзащитыс225Рисунок 4.17 – Фазные токи срабатывания защиты в режиме двухфазного (АВ) КЗ ВЛвблизи подстанции SS2 при адаптивной коррекции(самонастраивающихся)алгоритмовкомпенсациисучетомраспределённости параметров.Этот подход позволит достичь абсолютной чувствительности ДЗЛ схарактеристикой срабатывания, близкой к идеальной: с минимальным токомсрабатывания(IСЗ min → 0)икоэффициентомторможения(КТ → 0),стремящимися к нулю при использовании вычисленных [175] первичныхтоков трансформаторов тока.4.5.
ОбобщеннаядифференциальнойметодикавыборазащитыспараметроврасширеннымисрабатыванияфункциональнымихарактеристикамиРанееотмечалось,чтовыборпараметровсрабатываниядифференциальных защит силового электрооборудования определяется226условиями обеспечения абсолютной селективности защиты. Кроме этогоосуществляетсяобязательнаяпроверкарассчитанныхпараметровсрабатывания по нормативным требованиям к чувствительности защиты внаихудших условиях (при наименьшем уровне тока короткого замыкания).Поскольку ступени дифференциальной защиты (дифференциальная отсечка ичувствительная с торможением), как правило, имеют нулевую выдержкувремени, то с точки зрения быстродействия защиты имеет смысл говорить одинамических свойствах (характеристиках) её измерительных и пусковыхорганов.
Последнее из вышеуказанных основных свойств (быстродействие)дифференциальной защиты определяется временем (интервалом времени)срабатывания защиты относительно момента возникновения аварийногорежима. В современном исполнении системы дифференциальной защиты сорганизацией каналов связи между полукомплектами это время можетсоставлятьдо15…80 мс.Напомним,чтовзначительнойстепенибыстродействие защиты определяется численным методом интегральногопреобразования мгновенных величин (измеряемых в полукомплектах) итехническим совершенством (запаздыванием) аппаратуры связи.Тем не менее правильный выбор минимального тока срабатываниязащиты IСЗ min, в зависимости от интенсивности (амплитуды и скоростинарастания) переходного процесса включения электрооборудования, может внекоторых случаях сократить суммарное запаздывание до 10…70 мс.С учетом этого в настоящем разделе выполнено математическоеописание методической задачи выбора минимального тока срабатывания(IСЗ min), коэффициента торможения основного (заданного производителемполукомплекта)алгоритма(KT)икоэффициентакоррекции(КС),предложенного автором в предыдущих разделах.Необходимо подчеркнуть, что выбор параметров срабатывания требуетрешения нетривиальной, многофакторной задачи с несколькими граничнымиусловиями[64],характеризующиминеобходимыетребованияпоселективности, чувствительности и быстродействию.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
