Введение к работе
Актуальность проблемы. В настоящее время в технике релейной защиты и автоматики (РЗА) для выявления аварийных режимов применяются различные информационные параметры: полные токи фаз, фазные и линейные напряжения, входные сопротивления объектов, симметричные составляющие токов и напряжений обратной и нулевой последовательностей, приращения токов защищаемого объекта.
Релейные защиты, основанные на использовании вышеуказанных информационных параметров, і > многих случаях не удовлетворяй возросшим требованиям, что обуславливает необходимость исследований, направленных не только на совершенствование традиционных устройств РЗА, но и на поиск новых принципов и алгоритмов функционирования защит. Эта задача становится особенно актуальной при разработке перспективных микропроцессорных устройств защиты п автоматики энергетических систем, поскольку использование в микропроцессорных защитах только традиционных информационных параметров не позволяет в полной мере реализовать преимущества этой техники.
В данной работе рассматриваются возможности использования для РЗА переменной составляющей мгновенной мощности трехфазной системи, мгновенных значений электромагнитного момента и мощности- синхронного генератора.
Цель работы. Исследование и оценка возможности практического использования для повышения технического совершенства РЗ нового информационного параметра - переменной составляющей мгновенной мощности трехфазной системы, мгновенных значений олек-тромагнитного момента и мощности синхронного генератора.
При выполнении настоящей'работы используются методы математического моделирования и вычислительного эксперимента. Математические модели, составленные на основе физических законов и отражающие физические взаимосвязи между мгновенными параметрами режима и конструктивными параметрами элементов энергосистемы, позволят производить всесторонние исследования установившихся п переходных процессов с учетом насыщения и нелинейных свойств магнитных спетом. Кроме того, они дают возможность исследовать влияние на хпрнктгр і' интенсивность протекания процессов міогїіх влияккшх факторов, чг
невозможно или крайне затруднено при использовании других методов исследования.
Новые научные результаты, полученные в работе:
разработана комплексная математическая модель для исследования мгновенной трехфазной мощности и её переменной составляющей в линии электропередачи (ЛЭП) с двусторонним питанием при всех видах КЗ;
выполнены анализ и сравнительная оценка математических зависимостей для определения мгновенных значений реальной и фиктивных мощностей ЛЭП, выбраны математические зависимости фиктивных мощностей, обеспечивающие наиболее четкие различия нормальных и аварийных режимов;
исследован характер изменения мгновенной мощности и её переменной составляющей при различрчх видах металлических КЗ и КЗ через переходные сопротивления}
предложено использовать переменную составляющую мгновенной мощности ЛЭП в качество информационного параметра для защит как с абсолютной, так и с относительной селективностью; " . предложен способ определения мгновенных значений электромагнитного момента я электромагнитной мощности синхронного генератора средствами аналоговой и цифровой вычислительной техники и исследован характер их изменения в нормальных и аварийных режимах работы генератора;
разработаны рекомендации по использованию мгновенных значений электромагнитного момента и мощности синхронного генератора в релейной защите и устройствах противоаварийной автоматики, гбес-печивающих устойчивость работы генератора в переходных режимах.
На защиту выносятся следующие основныеположения:
комплексная математическая модель, алгоритм и программы её воспроизведения на персональной ЭВМ (ПЭВМ) для исследования мгновенной трехфазной мощности и её переменной составляющей в линии электропередачи, электромагнитного момента и мощности синхронного генератора в нормальных режимах и при всех видах КЗ;
математические зависимости для определения мгновенных зна-чений фиктивных мощностей ЛЭП;
результаты исследования мгновенной трехфазной мощности. ЛЭП 35-220 кВ с односторонним и двусторонним питанием в нормальном режимэ, при различних видах металлических КЗ и КЗ п через переходное сопротивление;
способы выделения переменной составляющей мгновенной мощности, характер и интенсивность её изменения в различных режимах;
рекомендации по практическому использованию переменной составляющей мгновенной мощности для выполнения защит с относительной селективностью, имеющих ступенчатую характеристику выдержки времени и быстродействующих защит с абсолютной селективностью;
устройства определения потокосцеплений, мгновенных значе-' ний электромагнитного момента и мощности синхронного генератора по контролируемым электрическим параметрам;
результаты исследования в нормальных и переходных режимах характера изменения электромагнитного момента и мощности синхронного генератора, рекомендации по использованию этих параметров при разработке новых устройств релейной защиты и противоаварий-ной автомати.
Практическая цен несть работы заключается в обоснованности построения защит на базе нового информационного параметра - переменной составляющей мгновенной трехфазной мощности и мгновенных значений электромагнитного момента и мощности трехфазных синхронных машин.
Апробация работы. Материалы диссертационной работы доложены и обсуждены на 48-49 научно-технических конференциях Белорусской государственной политехнической академии (Минск, 1992-1993 гг.).
Объем диссертации. Диссертационная робота изложена на 107 страницах машинописного текста, иллюстрируется II таблицами и 54 рисунками на 60 страницах, состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 74 наименований и одного приложения.
