Лямец Ю. Я., Нудельман Г. С., Подшивалин А. Н
| Вид материала | Документы |
- Р. И. Нудельман, 5692.07kb.
| НАУКА 1 ООО «ИЦ «БРЕСЛЕР» «Развитие теоретических основ микропроцессорной релейной защиты» Лямец Ю.Я., Нудельман Г.С., Подшивалин А.Н. – ООО «ИЦ «Бреслер» Нудельман Г.С., - ОАО «ВНИИР» АННОТАЦИЯ Информационная теория релейной защиты становится важной составной частью ее теоретических основ. В докладе изложен взгляд на такие разделы информационной теории как многомерность микропроцессорных алгоритмов релейной защиты, процедуры обучения защиты как развитие методик задания уставок, роль имитационных моделей в обучении защиты, алгоритмические модели – своеобразный базис для реализации алгоритмов защиты. Приводятся примеры реализации приемов и методов нформационной теории. 2Сибирский институт проектирования энергетических систем ОАО «Сибирский ЭНТЦ» «Однофазные замыкания на землю в сетях собственных нужд сверхмощных энергоблоков электрических станций: проблемы и решения» А.В. Виштибеев АННОТАЦИЯ Тенденция на строительство энергоблоков повышенной единичной мощности (более 1300 МВт) отчетливо проявилась во всем мире, так как удельная стоимость их строительства на 20-30% ниже, чем блоков мощностью 1000 МВт и ниже. Однако, без решения проблем эксплуатации электротехнического оборудования сверхмощных энергоблоков темпы развития электроэнергетики, к сожалению, могут оказаться не столь значительными, как того требует энергетическая безопасность РФ. Одной из наиболее значащих и нерешенных проблем эксплуатации электротехнического оборудования на свермощных энергоблоках является защита сетей собственных нужд от однофазных замыканий на землю – как наиболее часто встречающегося вида повреждений. В технике релейной защиты успешно используются автоматические комплексы защит надежная работа которых зависит от многих факторов. При выборе алгоритмов функционирования релейной защиты и моделировании нормальных режимов и аварийных процессов необходимо учитывать все факторы, влияющие на правильную настройку и работу этих комплексов. Высокие требования к надежной и селективной работе релейной защиты обусловили разработку и выпуск специальной серии сейсмостойких реле. В настоящее время, устройства релейной защиты всех элементов сетей собственных нужд на мощных электростанциях, в том числе атомных, выполняются только с использованием сейсмостойких реле. До настоящего времени, несмотря на ряд исследований и технических решений, способствующих предотвращению опасных последствий однофазных дуговых замыканий в сетях собственных нужд электростанций, вопросы защиты оборудования нельзя считать исчерпанными. Единственный и достоверный путь анализа этих режимов – это грамотное моделирование процессов однофазных дуговых замыканий, с учетом всех необходимых факторов. Проанализирована последовательность действий комплекса токовых защит нулевой последовательности на реальных осциллограммах. Доказана необходимость согласовывания время-возвратные характеристик измерительных органов релейной защиты, входящих в единый комплекс от замыканий на землю. Не учет характеристик недопустим, так как может привести к опасным аварийным ситуациям. Даны рекомендации по учету обязательных факторов для моделирования процессов при однофазных дуговых замыканиях и феррорезонансных явления. На примере расчетов показано, что процессы, происходящие в сети при ОДЗ (дуговые перенапряжения, феррорезонансные явления), необходимо рассматривать в единой математической модели, а задачу защиты сетей СН от их последствий необходимо решать комплексно с учетом, по возможности, всех многочисленных эксплуатационных факторов и режимов. Учет реальных нелинейных индуктивностей трансформаторов напряжения позволил в результате расчетов получить данные, которые достоверно совпали с осциллограммами процессов, полученных в конкретной сети. Приведена методика выбора величины сопротивления резистора при резистивном сопротивлении нейтрали, как наиболее радикального решения препятствующего возникновению опасных дуговых перенапряжений и феррорезонансных процессов, является оснащение нейтрали сети резистором. 3 ОАО «ВНИИР» «РАСЧЁТ СТАЦИОНАРНЫХ РЕЖИМОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИСТЕМ ДЛЯ ЦЕЛЕЙ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРОГРАМНО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО КОМПЛЕКСА PSSE» А.В. Булычев, Е.П. Константинов – ОАО «ВНИИР» О.А. Онисова – Чувашский государственный университет АННОТАЦИЯ Выбор параметров срабатывания и проверку эффективности действия релейной защиты невозможно выполнить без определенного объёма информации о параметрах режимов контролируемой (защищаемой) электрической сети. Хорошие возможности расчета режимов электрических систем сложной конфигурации открываются при использовании программно-вычислительного комплекса PSS/e (Power Technologies Inc.). В представленных материалах рассматриваются особенности выполнения расчётов установившихся режимов, токов коротких замыканий с использованием PSS/e; приведены примеры применения PSS/e при настройке систем релейной защиты. 4 Филиал ОАО «НИИПТ» Системы Управления Энергией, г. Екатеринбург «ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НОВЫХ ФУНКЦИЙ ПРОГРАММНОГО - КОМПЛЕКСА RASTRWIN ДЛЯ РАСЧЕТА ТОКОВ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ И ШУНТОВ» В.Г. Неуймин, А.С. Александров АННОТАЦИЯ Программный комплекс RastrWin используется во всех РДУ и ОДУ России, а так же во множестве проектных и учебных организаций. Он позволяет рассчитывать установившиеся режимы, оптимизировать по активной и реактивной мощности, моделировать динамический переходный процесс, обладает мощной графической системой. В настоящее время ведется работа по расширению набора функций расчетом токов коротких замыканий и шунтов. Интеграция в едином комплексе этих задач позволит избежать необходимости переносить единые для всех данные, уменьшит трудозатраты и повысит качество управления и проектирования. В докладе рассматриваются вопросы расчета установившегося режима, токов коротких замыканий и шунтов в программном комплексе RastrWin. 5 ОАО «Научно-исследовательский институт постоянного тока», г. Санкт-Петербург «ОЦЕНКА ЖЕСТКОСТИ УЗЛОВ ПРИ ОГРАНИЧЕНИИ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ В СЕТЯХ МЕГАПОЛИСОВ»О.В. Фролов, Н.Ш. Чемборисова АННОТАЦИЯ Системами электроснабжения мегаполисов, имеющими большие ТКЗ, являются Московская энергосистема, обеспечивающая электроснабжение г. Москвы и Московской области, и Ленинградская энергосистема, осуществляющая электроснабжение г. Санкт-Петербурга и Ленинградской области. Уровни токов короткого замыкания в сети 110–220 кВ можно снизить стационарным делением сети, хотя эта мера снижает надежность электроснабжения потребителей, ухудшает управляемость установившимся режимом. В связи с этим для крупных городских образований необходимо снижение уровня токов короткого замыкания при одновременном повышении показателей режимной управляемости, особенно в части регулирования напряжений. Необходимость усиления сетей обеих ЭС на перспективу неизбежно приведет к усложнению и повышению связности их схем, и, как следствие, к увеличению ТКЗ и возрастанию количества точек секционирования сети. В этих условиях решение задачи эффективного ограничения ТКЗ при уменьшении количества точек секционирования сети становится актуальным. Одним из способов ограничения ТКЗ является снижение «жесткости» узлов схемы.. В связи с этим представляет интерес формализованный выбор мест ограничения ТКЗ с использованием «жесткости» узлов схемы, при котором используются только параметры элементов сети. Если сравнивать и располагать узлы по степени их «жесткости», то полученный ранжированный список дает возможность получить информацию об узлах, ограничивать токи короткого замыкания в которых необходимо в первую очередь. В ранжированных списках энергосистем анализировалась информация только по нагрузочным узлам без учета электрических станций. Оценить жесткость узлов можно и при расчетах установившихся режимов. Сравнение результатов позволяет сделать вывод о возможности оценки жесткости узлов и по проводимостям, и по результатам расчета установившегося режима, хотя последняя оценка требует больших объемов расчетов. Ликвидация секционирования повышает «жесткость» узла, но при этом может повыситься и надежность функционирования сети, тогда в ремонтных режимах или при изменении топологии сети можно осуществлять переключения таким образом, что это приведет к снижению уровня ТКЗ в сети. При анализе схем или установившихся режимов в сложных энергосистемах, осуществляющих электроснабжение мегаполисов, возможно получение дополнительной информации, полезной при ограничении токов короткого замыкания. Эта информация позволяет до расчета установившегося режима или токов короткого замыкания по схеме сети определить список наиболее жестких узлов, ограничение токов короткого замыкания в которых необходимо в первую очередь, что позволяет примерно на порядок уменьшить объем расчетов ТКЗ. Используя расчеты серии установившихся режимов, можно получить сходную информацию, но объем расчетов при этом значительно возрастает. Сопоставление схем соединения при проектировании или для ремонтных режимов в сетях с высокими уровнями ТКЗ может быть существенно упрощено, если предварительно оценить степень жесткости узлов. Варианты с большей жесткостью узлов (неблагополучных по ТКЗ) можно отбраковывать. Можно также корректировать схему сети при проектировании. 6 Институт Систем Энергетики СО РАН «Предупреждение и ликвидация аварийных режимов электроэнергетических систем на основе новых методов прогнозирования и управления» Панасецкий Д.А. Воропай Н.И. АННОТАЦИЯ Круг задач управления режимами современных энергосистем можно разделить на задачи оперативного и задачи противоаварийного управления. Оперативное управление осуществляется диспетчерами системного оператора. Одной из основных целей оперативного управления является управление нормальным и послеаварийным режимами с целью предотвращения возникновения аварийного режима. Аварийный режим ликвидируется автоматическими системами противоаварийного управления (ПАУ), основной задачей которых является обеспечение перехода к послеаварийному режиму. В статье отмечается, что большинство существующих идеологий противоаварийного управления используют два способа управления – непосредственно по аварийному возмущению, либо по отклонению параметров режима. Эффективность данных способов была доказана многолетней практикой эксплуатации энергосистем. Однако в последние десятилетия в энергосистемах развитых стран мира (США и страны ЕС) стали происходить крупные системные аварии, повлекшие за собой значительные ущербы. Основными причинами возникновения крупных системных аварий являются рост масштабов электроэнергетических систем (ЭЭС) и усложнение режимов их работы, что вызвано ростом электропотребления и сетевого строительства, а также сопутствующей реструктуризацией электроэнергетики и переходом к рынку. Анализ ряда крупных системных аварий свидетельствует о том, что большинство из них возникало спустя некоторое время после первого серьезного возмущения. С одной стороны, это указывает на недостатки автоматической системы ПАУ, которая была не в состоянии справиться с возникновением повторного возмущения в уже ослабленной системе. С другой стороны, можно говорить о том, что причиной развития аварии является несвоевременность действий оперативного персонала, который оказался не в состоянии предвидеть и предсказать возможные пути и последствия развития аварии. Другим существенным недостатком существующей системы ПАУ, по мнению авторов, является низкий уровень координации локальных устройств ПАУ. В частности, несогласованные действия локальных устройств регулирования могут являться причиной таких негативных явлений как лавина напряжения и каскадное отключение линий. В статье предлагается дополнить существующие принципы управления способом управления с прогнозом, который подразумевает выявление аварийной ситуации до ее возникновения. Для этой цели выявляются ключевые факторы, оказывающие решающее влияние на вероятность возникновения и наихудшего развития аварийной ситуации. При этом такая система ПАУ, должна корректировать работу устройств ПАУ как в нормальных, так и в послеаварийных режимах с целью снижения данной вероятности. Авторами также разработаны подходы к децентрализованной адаптивной координации устройств ПАУ на базе новых технических средств. Предлагаемые принципы, с одной стороны, носят упреждающий характер и тем самым снижают вероятность возникновения и катастрофического развития аварийной ситуации. С другой стороны, предлагаемые принципы также дополняют существующую идеологию ПАУ и не противоречить ей. 7Павлодарский государственный университет«ПРОГРАММА ДЛЯ РАСЧЕТА ПЕРЕХОДНЫХ И УСТАНОВИВШИХСЯ ПРОЦЕССОВ В ТОКОВЫХ ЦЕПЯХ ПРОДОЛЬНЫХ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ ТОКОВЫХ ЗАЩИТ»Н.Н. Кургузов, Л.И. Кургузова – Павлодарский государственный университет М.Н. Кургузова – ТОО «Проектный институт ТЭЛПРО» АННОТАЦИЯ В последнее время специалистами отмечается снижение показателей правильной работы устройств релейной защиты (РЗ) в условиях эксплуатации, что, в определенной степени, связано с недостаточным уровнем их технического совершенства. Оценка целесообразности использования различных принципов и способов повышения технического совершенства РЗ, в том числе микропроцессорных, практически оказывается невозможной без применения специализированных программ, обеспечивающих моделирование переходных и установившихся процессов в токовых цепях РЗ. Актуальность разработки таких программ подтверждается многочисленными публикациями известных отечественных и зарубежных специалистов. К программам расчета переходных и установившихся процессов в цепях РЗ предъявляются требования в части их высокого быстродействия и повышенной устойчивости решения систем дифференциальных уравнений, описывающих процессы в нелинейных токовых цепях РЗ. Известные на сегодняшний день программы для широкого класса продольных дифференциальных токовых защит (ДЗ) имеют ряд существенных недостатков, в частности, неустойчивость решения при практически активном характере сопротивлений вторичных цепей трансформаторов тока (ТТ) защит. Такого рода проблемы возникают, например, при математическом моделировании переходных процессов в токовых цепей продольной ДЗ мощного асинхронного электродвигателя (АД), в нулевых выводах обмотки статора которого установлены трансформаторы тока (ТТ) серии ТПОЛ, индуктивности рассеяния вторичных обмоток которых практически равны нулю. В настоящей работе описывается разработанная авторами специализированная программа для расчета переходных и установившихся процессов в токовых цепях ДЗ ЭД, лишенная указанных недостатков. Приведены некоторые результаты проведенных исследований. Сравнительный анализ результатов моделирования переходных процессов в токовых цепях ДЗ АД типа 2АЗМ-4000/6000 с экспериментальными данными при пуске того же АД показывает хорошее совпадение расчетных и экспериментальных данных (погрешность расчета не превышает 2-5%). 8Сибирский институт проектирования энергетических систем ОАО «Сибирский ЭНТЦ» «Анализ эффективности отключения генераторов, применения электрического торможения и управляемого устройства продольной компенсации как способов повышения устойчивостиСаяно-Шушенской ГЭС»С.А. Абакумов, А.В. Виштибеев, Е.А. Королюк АННОТАЦИЯ Недостаточное развитие сетевой инфраструктуры ограничивает возможность удовлетворения требований свободного рынка электроэнергии и соблюдения условий надежного энергоснабжения потребителей. Снятие сетевых ограничений на выдачу мощности электростанций является одной из важнейших задач электроэнергетики. В настоящее время имеются ограничения по выдачи мощности Саяно-Шушенской ГЭС (СШГЭС), активно поднимается вопрос о разработке мероприятий по уменьшения имеющихся ограничений. Ограничения в 2000 МВт вводятся по условию сохранения динамической устойчивости станции. В качестве мероприятий для повышения динамической устойчивости СШГЭС рассмотрены следующие средства:
В работе проведен анализ технической эффективности и перспектив использования вышеперечисленных мероприятий при различной загрузке станции, числа агрегатов и различных нормативных возмущениях. Результаты работы использовались в работах Сибирского института проектирования энергетических систем ОАО «Сибирский ЭНТЦ», выполненных в соответствии с Инвестиционной программой ОАО «ФСК ЕЭС» (установка БСК на ПС 500 кВ Алюминиевая и Означенное, строительство ВЛ 500 кВ Алюминиевая – Абаканская – Итатская и установка УПК на ВЛ 500 кВ СШГЭС – ПС 500 кВ Новокузнецкая (Кузбасская). Полученные результаты позволят определить предельно допустимую загрузку СШГЭС на год выхода станции на полную мощность (2014 г.) и дальнейшую перспективу. 9 ОАО «ВНИИР» «СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ ГЕНЕРАТОРА» Д.А. Косых АННОТАЦИЯ Селективное действие продольной дифференциальной токовой защиты (ДТЗ) генератора при больших сквозных токах, как правило, обеспечивается за счет торможения. Однако, торможение в общепринятом исполнении не всегда эффективно. Так, при двухфазном металлическом КЗ в зоне защиты вблизи фазных выводов генератора, вследствие насыщения трансформаторов тока (ТТ), угловая погрешность ТТ по первой гармонике может достигать 46°, а токовая погрешность по первой гармонике может превышать 50%. Предложены варианты совершенствования ДЗТ за счет применения особого вида дополнительного торможения при насыщении ТТ. 10 ООО НПЦ «МИКРОН-2» «Концепция использовавния цифровых измерительных трансформаторов тока и напряжения на подстанциях 110-220 кВ» Гречухин В.Н. АННОТАЦИЯ Рассмотрены вопросы взаимодействия цифровых измерительных трансформаторов тока и напряжения (ЦТТН) с вторичными системами на подстанции и, в первую очередь, с микропроцессорными системами релейной защиты и противоаварийной автоматики (РЗА). Концепция предусматривает решение вопросов технологической и сетевой безопасности, стандартный протокол обмена данными, решение проблемы синхронизации на подстанции, обеспечение метрологических характеристик от первичного провода на ОРУ до шины данных модуля на щите. Концепция также предусматривает избыточную дискретизацию, автоматический выбор потребителем источника информации о первичном токе из 4-х датчиков на разных физических принципах, заложенных в ЦТТН и выбор каждым потребителем своего темпа поступления измерительной информации от ЦТТН. 11 ГОУ ВПО Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт) «Адаптивная резервная защита трансформаторов ответвительных и промежуточных подстанций»И.В. Нагай АННОТАЦИЯ В докладе рассматриваются вопросы применения защит дальнего резервирования ответвительных и промежуточных подстанций. Особое внимание уделяется построению адаптивных измерительных органов с коррекцией влияния переходного сопротивления в месте повреждения за трансформаторами относительно малой мощности. Рассматриваются вопросы стабильности работы адаптивных измерительных органов в широком диапазоне нагрузочных характеристик предшествующего режима, а также влияющие факторы на функционирование защит дальнего резервирования. 12 ООО «Уникальные волоконные приборы» «ВОПРОСЫ СОЗДАНИЯ ПОДСТАНЦИИ НА БАЗЕ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ» Кузин А.С., Рябко М.В. – ООО «Уникальные волоконные приборы» Горожанкин П.А. – ОАО «Институт «Энергосетьпроект» АННОТАЦИЯ Приведено краткое описание принципа действия, основные технические характеристики и функциональные особенности волоконно-оптических измерительных трансформаторов тока и трансформаторов напряжения, разработанных ООО «Уникальные волоконные приборы». Сформулированы основные технические требования к волоконно-оптическим измерительным трансформаторам с цифровыми IEC 61850-9.2 и аналоговыми 1(5)А выходами. Показана целесообразность использования на первых этапах внедрения и обкатки комбинированных решений. Выполнена предварительная проектная проработка вопросов взаимодействия волоконно-оптических измерительных трансформаторов с измерительными приборами, устройствами релейной защиты и противоаварийной автоматики. Рассмотрены преимущества и недостатки отдельных технических решений. Рассмотрены вопросы обеспечения надежности функционирования с точки зрения резервирования технических средств и каналов передачи информации, электромагнитной совместимости, электропитания, компоновки и размещения. 13 Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт), ОАО «Пятигорские электрические сети» «ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ МНОГОМЕСТНЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ НАПРЯЖЕНИЕМ 6 – 10 кВ СРЕДСТВАМИ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ И ЭЛЕКТРОАВТОМАТИКИ» Кужеков С. Л., Хнычев В. А., Шарапов А. Н., Шупиков А. А., Бураков И. Ф., Сенчуков А. А. АННОТАЦИЯ В ОАО «Пятигорские электрические сети» внедрен режим кратковременного низкоомного индуктивного заземления нейтрали участка электрической сети напряжением 10 кВ с помощью специального трансформатора для заземления нейтрали. При этом однофазные замыкания на землю преходят в однофазные короткие замыкания с ограниченным током, достаточным для стабатывания указателей тока короткого замыкания. Определены параметры указанного трансформатора, сформулированы требования к релейной защите и электроавтоматике этого трансформатора и других элементов сети. |