Введение к работе
Актуальность темы. Усложнение технологических процессов производства, передачи и распределения электрической энергии, а также систем электроснабжения промышленных предприятий требует дальнейшего увеличения степени их автоматизации, для чего начинают широко использовать автоматизированные системы управления (АСУ), основу которых составляют различные средства вычислительной техники и микроэлектроники в целом.
Значительное место в этих системах управления должна занимать противоаварийная автоматика, включающая в себя средства релейной защиты различного электротехнического оборудования и составляющая нижний уровень этой системы.
В этой связи особо актуальной становится необходимость разработки цифровых средств защиты, которые удовлетворяют современным требованиям АСУ.
Наиболее массовым приемником электрической энергии в системах ее производства и потребления являются асинхронные электродвигатели различных классов напряжения и мощности, от противоаварийной автоматики которых в значительной степени зависит надежность технологических процессов. Поэтому ее дальнейшее совершенствование является одной из первоочередных задач и работы, проводимые в этом направлении всегда актуальны.
Разработка новых технических средств на базе микропроцессорной электроники позволяет удовлетворить требованиям АСУ и, кроме того, значительно улучшить и традиционные технические характеристики защиты электродвигателей.
Цель работы - создание микропроцессорной системы (МПС) защиты асинхронных электродвигателей. Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие теоретические и прикладные задачи:
разработка аппаратной части специализированной МПС на основе анализа современной микропроцессорной элементной базы и выбора конкретных модификаций для выполнения системы релейной защиты (СРЗ) с заданными параметрами;
разработка проблемно-ориентированного программного обеспечения на основе анализа методов цифровой обработки сигналов;
разработка и исследование алгоритмов СРЗ от различных повреждений, ненормальных режимов;
Научная новизна диссертационной работы. Разработаны новые структурные схемы МПС РЗ с двумя измерителышми трактами с фильтрацией и без фильтрации исходного сигнала, что обеспечивает повышение точности
2 работы защиты выполнения функции регистрации предаварийных и аварийных процессов; на основе известных тепловых критериев защиты от симметричных и несимметричных повреждений и перегрузок электродвигателей предложены новые алгоритмы их реализации, позволяющие упростить МПС при сохранении точности и достоверности контроля; разработаны структурная и принципиальная схемы МПС защиты асинхронных двигателей классов напряжения выше и ниже 1000 В мощностью до 2 МВт, удовлетворяющей требованиям АСУ.
Практическая ценность полученных результатов состоит в следующем:
1 .Разработана МПС защиты электродвигателей с расширенными возможностями, обеспечивающими автоматизацию обслуживания и упрощающими анализ возникновения и развития аварийных процессов, позволяющая включать ее в современную АСУ ТП электростанций и систем электроснабжения предприятий в качестве терминального оборудования.
2.Улучшены технические характеристики устройства в части повышения чувствительности защиты к повреждениям и ненормальным режимам и повышения ее точности.
Реализация результатов работы. Разработанный лабораторный образец используется в научных работах кафедры по научно-техническим программам "Конверсия" и "Финт-РВО", в учебном процессе при проведеігаи лабораторных и лекционных занятий при повышении квалификации специалистов РАО ЕЭС России, а также подготовке инженеров и мапістров на кафедре "Электрические станции" СПбГТУ.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на семинаре "Электрические машины и аппараты", проводимом в рамках международной универсальной электротехнической выставки UNEL-96 (г. Санкт-Петербург, 1996 г.); на всероссийской межвузовской научно-технической конференции "Информационные технологии в электротехнике и электроэнергетике" (г. Чебоксары, 1996 г.); на научно-технической конференции «Релейная защита и автоматика энерго-систем-98» (г. Москва, 1998 г.).
Публикации. По результатам работы опубликовано 5 печатных работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация включает введение, 4 главы, заключение, список литературы из 60 наименований и 6 приложений. Основной материал изложен на 140 страницах машинописного текста.
