Введение к работе
В диссертации, представленной в форме научного доклада, кратко изложены, теоретически обоснованы и проанализированы полученные и опубликованные в течение І96Р-І9У2 гг. результаты исследований и практической реализации крупной научной и народнохозяйственной проблемы по разработке и созданию времяимпульсных дифференциальных защит элементов энергосистем.
Актуальность проблемы. Надежность работы электроэнергетических систем в значительной мере определяется техническим совершенством релейной защиты генераторов, трансформаторов и шин электроустановок. Основными защитами указанных элементов энергосистемы, а также мощных электродвигателей напряжением выше I кВ являются дифференциальные защиты (ДЗ). Для их выполнения в нашей стране широко применялись дифференциальные реле (ДР) с промежуточными насыщающимися трансформаторами серий PHT-l>60 ч ДЗТ-10. Однако эти реле не обеспечивают чувствительность и быстродействие на современном уровне. Повышение чувствительности ДЗ позволяет уменьшить затраты на ремонт трансформаторов (автотрансформаторов) из-за уменьшения объема разрушений и сократить оремя ремонта. Значительный экономический эффект достигается при выполнении ДЗ трансформаторов с начальным током срабатывания 0,3 номинального.
Для ДЗ автотрансформаторов класса напряжения эОО кВ и более считается необходимым [Зі] иметь начальный ток срабатывания в пределах (0,15-0,3) номинального тока.
При коротких замыканиях (КЗ) на выводах силового трансформатора (автотрансформатора), ошиновке и шинах, присоединенных к электропередаче сверхвысокого напряжения, требуется иметь время . срабатывания не более Ь-10 мс. Это позволяет увеличить пропускную способность линии электропередачи, а также уменьшить размер повреждений шин и ошиновок при КЗ через электрическую дугу.-
Работы по повышению технического совершенства ДЗ, выполненные в ряде организаций, не полностью удовлетворяют современным требованиям, предъявляемым энергетикой и электротехнической промышленностью l3, 26, 40J .
. На основании изложенного научно-техническая проблема, обобщению и решению которой посвящена диссертационная работа, сострит в создании ДЗ с повышенным техническим соверпенством и является актуальной.
Цель работы, Повыщендаа технического совершенства ДЗ сосредоточенных элементов энергосистем на основе теоретического обобщения результатов исследований переходных процессов в системе: защищаемый элемент - группы трансформаторов тока (ГТТ) - ДР и разработки новых принципов функционирования ДЗ.
При этом используются,' особенности формы кривой токов на выходах ГТТ путем преобразования непрерывных величин в дискретные по * времени и контроль временных параметров получаемых сигналов.
Методы исследований. Поставленная в работе проблема решается методами теоретической плектротехники, прикладной математики, физического и математического моделирования, а также экспериментальных исследований.
Основные научные положения, выносимые на зашиту, и их новизна.
1. Новые времяимпульсные принципы функционирования, их обосно
вание и способы реализации-ДЗ'трансформаторов (автотрансформаторов),
шин, генераторов и мощных электродвигателей напряжением выше I кВ,
обеспечивающие значительное' повышение технического совершенства
[4, 13, 18, 25, 26, 30, 35,. 40}..
-
Методы коррекции формы кривой токов во вторичных цепях ДЗ с целью повышения устойчивости функционирования [ДО, 41, 42].
-
Методы учета переходных процессов при выборе параметров времяимпульсных ДЗ [40, 4l] .
Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются:
соответствием результатов теоретических к экспериментальных исследований, результатов расчета, физического и математического моделирования (расхождение результатов в большинстве случаев не превышает 10 (40,.4І], достигая в некоторых случаях 20 [Ю, 18] >; -
работоспособностью и-, эффективностью устройств ДЗ, созданных на базе разработанных научных полозвний,. выводов и рекомендаций [13, 19, 25, 26, 30, 35, 40.,, 4J$;
внедрением разработанных, устройств и основных рекомендаций и выводов [19, 26, 35, 4Q.b
Научное значение работы состоит в обобщении параметрой переходных режимов работы ДЗ сосредоточенных элементов энергосистем и разработке на этой основе новых принципов функционирования, позволивших обеспечить значительное повышение технического совершенства [їЗ, 16, 40, 4l).
Практическое значение работы заключается:
в разработке на обіцеГі принципиальной осноеє устройств ДЗ трансформаторов, генераторов, шин к мощных электродвигателей напряжением вьзе Ї кВ, что облегчает их изучение, производство и эксплуатацию [19, 25, 35, 40J;
во внедрении в промышленное производство и эксплуатацию разработанных устройств [ Ї9, 25, 33, 35, -10];
в снижении удерба от повреждений задираемого электрооборудования і! повышении запасов устрэйчпвости электроэнергетических систем.
Реализация результатов ппбот».
1. На Чебоксарском электроаппаратном заводе освоено серий
ное производство следующих устройств:
дифференциальных реле типов ДЗТ-2І, ДЗТ-23, предназначенных для выполнения ДЗ моцных трансформаторов и автотрансформаторов {в том числе блоков генератор - трансформатор) с 1976 г. (I9J;
ДЗ автотрансформаторов с высшим напряжением 500 кЗ и белее и ДЗ осиновок в составе Ъкафоп Ш210І и !!!2103 с 1985 г. fob];
ДИфферСНЦИалЬНЫХ ПС.1Є В СеР.СМОСТОр.КОМ НСПОЛПЄІІіП! ТИПОІ1
ГСГ-І5, FCT-I5 (па 60 Гц) с 1939 г. Г 2-5].
-
В производственном объединении "ііскра", г. Запорожье с 1992 г. освоено серийное производстве блоков-дифференциальных рс-лс типов Д03І0, Д0320, ТОЗЮ, ТОЗП и др. п составе комплектного устройства ЯРЭ 2201, предназначенных для выполнения ДЗ трансформаторов распределительных сотен и мецкых электродвигателей, напряжением вьзде Ї кЗ [26].
-
Ка Чебоксарском электроаппаратном заводе осваивается производство указанных блоков в составе комплектного'устройства ЯЮ 2201. Там ке в 1991 г. выпущена опытио-прскыаленная партия дифференциальных реле серии РСТ23 в унифицированных корпусах устройств реле :: автоматики. Реле серпи РСТ23 имеют исполнения с торможением о? двух сторон п без ториоаения; предназначенный для использования на постоянном я пэремэгшоы. оперативной їоко/
-
Во ЕНИИРв освоены пронзводегар к гзыпуск с І99І г. шкафов-.
ДЗ шин напряжением 500 кВ и более типа ШЭ2303 [41].
о. Материалы разработок дифференциальных реле типов ДЗТ-2І, ДЗТ-23 использованы в Руководящих указаниях по релейной защите. Выпуск ІЗБ. Релейная защита понижающих трансформаторов и автотрансформаторов 110-500 кВ: Расчеты. 1985.
Дифференциальные реле ДЗТ-2І, ДЗТ-23 эксплуатируются в большинстве энергосистем страны.
6. Рад результатов работы используется в учебном процессе
в Чувашском государственном университете, Новочеркасском поли
техническом институте, Московском энергетическом институте, Ле
нинградском государственном техническом университете и др.
7. Результаты работы используются в научно-исследовательс
кой работе ВНИИР " института "Энергосетьпроект", г. Москва.
Исследования по теме диссертации выполнялись в соответствии с Государственными научно-техническими программами, целевой комплексной научно-технической программой ГКНТ СССР О.Ц.ООЗ (задание 03.04), предусматривающей разработку и освоение производства ДЗ автотрансформаторов с высшим напряжением 500 кВ и более, постановлением Совмина СССР К 412 от 30.04.81 (приложение 5) и отраслевыми научно-техническими программами.
Апробация работы. Основные материалы и результаты диссертационной работы докладывались, обсуздались и получили одобрение:' на заседаниях "Научно-технической комиссии по разработке предложений о создании и внедрении новых устройств релейной защиты в энергетических системах" при ГКНТ СССР (Москва, 1971, 1984 гг.); на Международной конференции по большим электрическим системам (Париж, 1978 г.); на ежегодных научно-технических конференциях ЧувГУ, начиная с I960 г.; на научно-технической конференции ВНИИР (Чебоксары, 1985 г.); на Всесоюзной научно-технической конференции "Современная релейная защита электроэнергетических объектов" (Чебоксары, 1991 г.);-
на научных семинарах кафедр: "Электроснабжение промышленных пречприятий" ЧувГУ (Чебоксары, 1992 г.), "Автоматизация и релейная защита" Ї.ЕИ (Москва, 1992 г.), "Электрические станции" ЛГТУ (Санкт-Петербург, Ї992 r.)v "Электрические станции" НПИ (Новочеркасск, 1992 г.);
на научно-технических советах: ВНИИР (Чебоксары, 1992 г.), института "Энергосетьгроект" (Мссква, 1992 г.).
Публикации. Основное содержание диссертации отражено в 42 научных работах, в том числе в 20 авторских свидетельствах. Структура и объем диссертации - форма научного доклада.
В диссертации даются-ссылки на источники и авторов, вместе с которыми были написаны научные работы или совместно проводились исследования. Вклад автора состоит в разработке идеологии и концепции решаемой проблемы.
Автор выражает признательность за помощь, оказанную при выполнении экспериментальных исследований и внедрении результатов диссертационной работы в электротехническую промышленность и энергетику канд. техн. наук М.Г.Линту и В.Саратову.
