Введение к работе
Актуальность работы. Устройства релейной зашиты и автоматики (РЗА), применяемые в электроэнергетических системах, используют информацию, получаемую от первичных измерительных преобразователей (ИП) - трансформаторов напряжения и тока. С ростом номинального напряжения существенно увеличиваются габариты, масса и стоимость классических ИП. Вместе с тем можно использовать в качестве ИП конструкции нетрадиционных типов, которые имеют лучшие технико-экономические показатели. Один из вариантов сочетания КП с преоОразователем аналоговых сигналов в дискретные получил название дискретный трансформатор тока (ДТП или напряжения (ДТН).
Наиболее экономичные модификации ДТТ для релейной защиты линий в электрических сетях напряжением 110-220 кВ можно комплектовать из дистанционных измерительных преобразователей тока (ДИПТ) и аналого-дискретных преобразователей (АДП).
Основные фактором, препятствующим применения ДИПТ, является зависимость их выходных характеристик от токов соседних фаз к линии, а также от токов в земле. Это может приводить к излишним (ложным) срабатываниям релейной защиты.
В работе исследуются реальные модификации ДТТ нулевой последовательности и устройства релейных за^ит с ними.
Актуальным является и исследование канала связи между ДТТ и устройством РЗА.
Целью работы является исследование ДИПТ с целью улучшения их показателей, разработка мероприятий для повышения помехозащищенности ДИПТ, исследование фильтров нулевой последовательности , работгзкзи в комплексе с ДИПТ, разработка АДП, удовлетворяющего требованиям работы с ДИПТ и РЗА.
В работе решаются следующие вопросы:
-
Исследование различных конструкций ДИПТ.
-
Анализ токов в зааемлягием устройстве подстанции.
3.Анализ воздействий токов на ТВМ-П по картинам распределения магнитных потоков. 4. Разработка конструкции ДИПТ с улучшенной защитой от помех.
- 4 -5. Использование ДИПТ с улучшенной защитой от помех для реализации резервных зашит линий напряжением 110-220 кВ. Методы и средства проведения исследований. Анализ результатов экспериментов с разными конструкциями ДИПТ, выполненных на специально построенной трехфазной установке, представляющей полногабаритную натурную модель, позволил сформулировать требования для синтеза улучшенной конструкции ДИПТ. Кроме того, выполнен эксперимент на подстанции Смоленскзнерго. Научная новизна работы заключается в следующем: - выполнен анализ воздействий источников помех на ДИПТ и их систематизация, выделены и проанализированы составляющие магнитной компоненты электромагнитного поля, сопоставлены уровни помех от различных источников;
обоснован способ устранения мешающего воздействия на ДИПТ токов соседних фаз и токов в земле;
техническая реализация способа компенсации (специальная конструкция магнитопровода и применение компенсационных обмоток) воплотилась в создание ДИПТ ТВМ-2П, который имеет более высокую точность измерений, чем ранее известные ДИПТ; это позволило расширить область применения этих преобразователей и применять их в РЗ не только от междуфазных к.з., но и от замыканий на землю в сетях с эффективно заземленной нейтралью, и в дистанционных защитах;
разработаны АДП с большим диапазоном измеряемых токов с линейной и логарифмической характеристикой с использованием интегрирующих операционных усилителей.
Практическая ценность работы. Применение дистанционных измерительных преобразователей тока позволит получить технико-экономическую эффективность за счет экономии площади ОРУ, меньшей стоимости ДИПТ по сравнению с измерительными преобразователями традиционного исполнения (при удовлетворении точностным требованиям РЗА).
При использовании измерительных цифровых цепей вторичной коммутации, содержащих аналоге-дискретные преобразователи, возможна стыковка - применение в комплекте со "специажизирован-ными" устройствами РЗА, в том числе выполненными на микропроцессорах, а также с традиционным исполнением РЗА (на электромеханической базе, полупроводниковой базе и интегральных мик-
- 5 росхема\).
Характеристики точности разработанного преобразователя тока дают возможность применения его для технического учета электроэнергии.
Разработанный ДИІГГ имеет лучшие характеристики в переходных режимах по сравнению с преобразователями традиционного исполнения.
Разработан и изготовлен комплекс устройств токовой защиты нулевой последовательности, состоящий из:трехфазного комплекта ДИПТ ТВМ-2П, АДП, канала связи и устройства релейной защиты.
Комплекс был установлен на подстанции "Талашкино" Смоленс-кэнерго, испытан на ВЛ 110 кВ и включен в эксплуатацию с действием на сигнал.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на заседаниях кафедры "Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем" МЭИ (ТУ), на научных конференциях МЭИ и Смоленского филиала МЭИ, на заседаниях кафедры электрических систем Смоленского филиала МЭИ.
Публикация. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 74 наименований и 5 приложений. Общий обгем работы 185 страниц включает: 131 страниц машинописного текста, 56 рис. и 18 табл.
