Диссертация (1143218), страница 32

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

Текст из файла (страница 32)

Результатом этого227решенияявляютсяобласти(диапазон)значенийкоэффициентовпропорциональности рабочих и тормозных сигналов, формируемых поосновному (KT) и дополнительному (КС) алгоритмам. Обобщенная методикавыбора коэффициентов торможения (KT) и компенсации (КС) включает всебя:1. определение по расчетным осциллограммам включения ВЛ нахолостой ход коэффициентов KT и КС в окрестности требуемого поусловиям селективности диапазона срабатывания защиты (данные втаблице 4.4, рисунки 4.18 - 4.20, затененные поверхности);2. проверка чувствительности и селективности работы защиты ваварийных режимах (данные таблиц 4.5-4.7, рисунки 4.18 - 4.20,прозрачные поверхности) двухфазного (AB) короткого замыканиявблизи шин противоположной подстанции для наихудших условий(наименьший уровень токов).В таблице 4.4 указаны соответствующие максимальные значенияфазныхтоковсрабатываниязащитыврежимевключениялинииэлектропередачи на холостой ход.

Минимальные значения фазных токовсрабатывания защиты при двухфазном (AB) коротком замыкании вблизи шинпротивоположной подстанции приведены в таблицах 4.5-4.7. Графическаяинтерпретацияполученныхтабличныхфункцийотраженанарисунках 4.18 - 4.20.Из анализа рисунков 4.18 - 4.20 следует, что применение в алгоритмедифференциальной защиты адаптивной компенсации токов смещениявоздушной линии электропередачи позволяет обеспечить селективнуюработу её продольной токовой дифференциальной защиты во всей областикоэффициентовторможенияселективностьзащиты,(КТ)икоррекциихарактеризующаяся(KС).нулевымАбсолютнаязначениемминимального тока срабатывания, достигается при уровне коррекционныхсигналов 100-120 % и более.228Таблица 4.4 – Максимальные значения фазных токов срабатывания защиты привключении ВЛ на холостой ходНазвание фазыфаза Aфаза Bфаза СKC, о.е.00,250,500,751,001,251,501,750,7650,5870,7850,6110,4510,6250,4620,3170,4660,3130,1830,3110,1640,0490,1680,0150,0000,0290,0000,0000,0000,0000,0000,000Таблица 4.5 – Минимальный ток срабатывания защиты фазы А в режиме двухфазного(AB) короткого замыканияKC, о.е.KТ, о.е.00,10,20,30,40,500,250,500,751,001,251,501,751,0180,9160,8150,7130,6110,5090,9550,8530,7510,6500,5480,4460,8920,7900,6880,5860,4840,3830,8290,7270,6250,5230,4210,3190,7650,6630,5620,4600,3580,2560,7020,6000,4980,3970,2950,1930,6390,5370,4350,3330,2310,1300,5740,4740,3720,2700,1680,066Таблица 4.6 – Минимальный ток срабатывания защиты фазы В в режиме двухфазного(AB) короткого замыканияKC, о.е.KТ, о.е.00,10,20,30,40,500,250,500,751,001,251,501,750,9260,8340,7410,6490,5560,4630,8630,7710,6780,5850,4930,4000,8000,7070,6150,5220,4290,3370,7370,6440,5510,4590,3660,2730,6730,5810,4880,3960,3030,2100,6100,5180,4250,3320,2400,1470,5470,4540,3620,2690,1760,0840,4840,3910,2980,2060,1130,020Таблица 4.7 – Минимальный ток срабатывания защиты неповрежденной фазы C в режимедвухфазного (AB) короткого замыканияKC, о.е.KТ, о.е.00,10,20,30,40,500,250,500,751,001,251,501,750,4730,4260,3790,3310,2840,2370,3470,2990,2520,2050,1570,1100,2200,1730,1260,0780,031-0,0160,0940,046-0,001-0,048-0,096-0,143-0,033-0,080-0,128-0,175-0,222-0,270-0,159-0,207-0,254-0,301-0,349-0,396-0,286-0,333-0,381-0,428-0,475-0,523-0,413-0,460-0,507-0,554-0,602-0,649229Рисунок 4.18 – Токи срабатывания защиты фазы A в пространстве параметров КТ и KС привключении линии на холостой ход (затененная поверхность) и в режиме двухфазного (AB)КЗ (белая поверхность)Рисунок 4.19 – Токи срабатывания защиты фазы B в пространстве параметров КТ и KС привключении линии на холостой ход (затененная поверхность) и в режиме двухфазного (AB)КЗ (белая поверхность)Рисунок 4.20 – Токи срабатывания защиты фазы C в пространстве параметров КТ и KС привключении линии на холостой ход (затененная поверхность) и в режиме двухфазного (AB)КЗ (белая поверхность)230Также отметим, что представленные зависимости фазных токовсрабатыванияпродольнойтоковойдифференциальнойзащитывпространстве параметров торможения и коррекции можно отнести к классулинейных, регулярных поверхностей.

С учетом этого положения запишемвекторные функции, характеризующие чувствительность и селективнуюработу дифференциальной защиты линии в режимах холостого хода икороткого замыкания. Тогда, уравнение селективности в режимах включениявоздушной линии электропередачи на холостой имеет вид:AI СЗХХ max  K C BWIСЗ селект. ХХ  I СЗ min  max I СЗХХ max  K C   0,(4.11)CI СЗХХ max  K C где I СЗ min - минимальный ток срабатывания (уставка)дифференциальной защиты, о.е.;ABCI СЗХХ max , I СЗ ХХ max , I СЗ ХХ max - максимальныевеличиныфазных токов срабатывания защиты при отсутствии тормозныхсигналов в режиме холостого хода, о.е.Всвоюочередь,селективнаяработапродольнойтоковойдифференциальной защиты линии в режиме её короткого замыкания вблизишин противоположной подстанции описывается выражением:AAI СЗКЗ min  K T , K C   I СЗ ХХ max  K C BBWIСЗ селект.

КЗ  min I СЗКЗ min  K T , K C   I СЗ ХХ max  K C   0,CCI СЗКЗ min  K T , K C   I СЗ ХХ max  K C гдеABCI СЗКЗ min , I СЗ КЗ min , I СЗ КЗ min - минимальныевеличиныфазных токов срабатывания защиты в режиме короткогозамыканияприсигналов, о.е.наличиитормозныхикоррекционных(4.12)231С учетом второго пункта ранее изложенной методики системауравнений(4.11), (4.12)должнабытьдополненауравнением,характеризующим требования к защите по условиям чувствительностиотносительно искомой уставки ( I СЗ min ):WIСЗ чувств.

КЗ minI СЗКЗ min  K T , K C I СЗ min К чувств. зад.  0,(4.13)minгде I СЗКЗ min K T , KC - наименьшее значение из фазныхтоков срабатывания поврежденных фаз в режиме короткогозамыкания, измеряемое в [о.е.] и определяемое по выражению(4.14);К чувств. зад. - заданныйкоэффициентчувствительностизащиты в режиме короткого замыкания линии при еёодностороннем питании, о.е.AI СЗКЗ min  K T , K C minBI СЗКЗ min  K T , K C   min I СЗ КЗ min  K T , K C (4.14)CI СЗКЗ min  K T , K C Совместное решение систем уравнений (4.11) - (4.14) производитсяградиентным методом при заданных начальных значениях K T , K C и I СЗ min : WIСЗ селект. КЗ K T W IСЗ чувств.

КЗ K T0WIСЗ селект. КЗKСWIСЗ чувств. КЗK СWIСЗ селект. ХХKСWI K T СЗ селект. КЗWIСЗ чувств. КЗ    K    WC I СЗ чувств. КЗ I СЗ min    I СЗ min WI СЗ селект. ХХ WIСЗ селект. ХХ I СЗ min 0(4.15)232Вычисление коэффициентов матрицы Якоби осуществляется придифференцированиипараметрувыраженийсрабатывания(4.11) – (4.14)защиты-посоответствующемуK T , K C и I СЗ min .Всвязиснеопределенностью аналитического описания выражений (4.11) и (4.12)выражения для коэффициентов матрицы Якоби здесь не приводятся.Следует отметить, что при задании минимального тока срабатыванияI СЗ min система нелинейных уравнений (4.15) третьего порядка преобразуетсяк двум уравнениям: WIСЗ селект.

КЗWIСЗ селект. КЗ K T  KC  WIСЗ селект. КЗ ;KKTСWIСЗ чувств. КЗ WIСЗ чувств. КЗK KC  WIСЗ чувств. КЗ ,T KKTС(4.16)имеющим сходимость следующему итерационному решению:WIСЗ селект. КЗKСK T  WIСЗ селект. КЗWIСЗ селект.

КЗ WIСЗ чувств. КЗ WIСЗ чувств. КЗ WIСЗ селект. КЗK TKСK TK СWIСЗ чувств. КЗ WIСЗ чувств. КЗKСWIСЗ селект. КЗ WIСЗ чувств. КЗ WIСЗ чувств. КЗ WIСЗ селект. КЗK TKСK TKСWIСЗ чувств. КЗKC K T WIСЗ селект. КЗWIСЗ селект. КЗ WIСЗ чувств. КЗ WIСЗ чувств. КЗ WIСЗ селект. КЗK TKСK TK СWIСЗ селект. КЗK T(4.17) WIСЗ чувств.

КЗWIСЗ селект. КЗ WIСЗ чувств. КЗ WIСЗ чувств. КЗ WIСЗ селект. КЗK TKСK TKС(4.18)233Естественно, что заданный минимальный ток срабатывания защитыI СЗ min находится из уравнения баланса (4.11), отождествляемого с условиямиселективности в режимах включения воздушной линии электропередачи нахолостой ход.Графические отображения векторных функций селективности ичувствительностидифференциальнойзащитылинииэлектропередачи,найденных по изложенной методике при вариации уровня торможения ( K T ) икоррекции ( K C ) показаны на рисунках 4.21-4.23.Рисунок 4.21 – Векторная функция селективности срабатывания защиты в пространствепараметров торможения (КТ) и коррекции (KС)Рисунок 4.22 – Векторная функция чувствительности срабатывания защиты впространстве параметров торможения (КТ) и коррекции (KС)234Рисунок 4.23 – Область селективности (штрихпунктирная линия), чувствительности(штриховая линия) и характеристика (сплошная линия) максимальной селективности ичувствительности защиты в пространстве параметров торможения (КТ) и коррекции (KС)В результате анализа векторной функции селективности WIСЗ селект.

КЗ(рисунок 4.21) установлено, что селективная работа продольной токовойдифференциальнойзащитылинийэлектропередачисадаптивнойкомпенсацией их токов смещения обеспечивается при основном сигналеторможения не более 0,35-0,40 о.е. Дальнейшее усиление основных сигналовторможения неизбежно приводит к сужению области селективности.Увеличение коэффициента пропорциональности КТ тормозных сигналов,формируемых по заданному производителем алгоритму, более чем на 0,600,65 о.е. характеризуется переторможением защиты и, как следствие этого,ложным её несрабатыванием.Указанныеграницыобластиселективности(рисунок 4.23,штрихпунктирная линия) соответствуют значениям функции селективностиболее 0,2 о.е.

(уровень линейной поверхности на рисунке 4.21) обеспечиваяпри этом надежное несрабатывание дифференциальной защиты в режимахвключения линии на холостой ход.235В обоих вышеописанных случаях полностью обеспечить нормативнуючувствительность (при КЧ = 2,00 - 2,25 о.е.) защиты в зоне (области) еёселективной работы в режимах двухфазных коротких замыканий вблизи шинпротивоположнойпредставляетсяподстанциипривозможным,одностороннемпосколькупитанииобластьненормативнойчувствительности менее области селективности (рисунок 4.23).

Следует,отметить, что область нормативной чувствительности дифференциальнойзащиты получена при ограничении линейной поверхностью векторнойфункции чувствительности WIСЗ чувств. КЗна уровне 2,5 о.е. (рисунок 4.22).С учетом выявленных при анализе ограничений следует важныйпрактический вывод (рекомендация) – для обеспечения селективности ичувствительностипродольнойтоковойдифференциальнойзащитысадаптивной компенсацией зарядных токов линий необходимо и достаточнообеспечить основные тормозные сигналы с коэффициентом торможения К Тне более 0,2 о.е. (рисунок 4.23). Уровень адаптивной коррекции при этомдолжен составлять 70-125 %. Оптимальные параметры срабатывания защиты,определяемые в соответствии с вышеизложенной методикой, показаны нарисунках 4.21 - 4.23 в виде характеристики максимальной чувствительностии селективности, которая изображена жирной сплошной линией. Далеерассмотримобобщеннуюструктурувысокочувствительнойибыстродействующей защиты с динамической коррекцией рабочих итормозных сигналов.4.6.

Характеристики

Список файлов диссертации