автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Разработка и обоснования алгоритмов действия защит от однофазных замыканий на землю в сетях с резистивно-заземленной нейтралью

кандидата технических наук
Бычин, Максим Анатольевич
город
Санкт-Петербург
год
2010
специальность ВАК РФ
05.09.03
Диссертация по электротехнике на тему «Разработка и обоснования алгоритмов действия защит от однофазных замыканий на землю в сетях с резистивно-заземленной нейтралью»

Автореферат диссертации по теме "Разработка и обоснования алгоритмов действия защит от однофазных замыканий на землю в сетях с резистивно-заземленной нейтралью"

На правах рукописи

БЫЧИН Максим Анатольевич

ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ И АЛГОРИТМОВ ДЕЙСТВИЯ ЗАЩИТ ОТ ОДНОФАЗНЫХ ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ ДЛЯ СЕТЕЙ С РЕЗИСТИВНО-ЗАЗЕМЛЕННОЙ

НЕЙТРАЛЬЮ

Специальность 05.09.03- Электротехнические

комплексы и системы

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 1 ОКУ 2010

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2010

004611136

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В.Плеханова (техническом университете).

Научный руководитель -доктор технических наук, профессор

Абрамович Борис Николаевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Лимитовский Александр Михайлович,

кандидат технических наук

Ведущее предприятие - ООО «Киришинефтеорг-синтез».

Защита диссертации состоится 29 октября 2010 г. в 15 ч 30 мин на заседании диссертационного совета Д 212.224.07 при Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В.Плеханова (техническом университете) по адресу: 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2, ауд. 7212.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного горного института.

Автореферат разослан 28 сентября 2010 г.

Полищук Вадим Васильевич

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ

диссертационного совета д-р техн. наук, профессор

В.В.ГАБОВ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Надежность работы электроустановок и потребителей электроэнергии в значительной степени зависит от уровня амортизации распределительных сетей напряжением 6-35 кВ. Основными повреждениями в таких сетях являются однофазные замыкания на землю (ОЗЗ), на долю которых приходится порядка 70-80% от общего числа повреждений.

Возникающие 033 представляют опасность для оборудования электрических сетей и являются источником электротравматизма для находящихся вблизи места 033 людей и животных. К числу аварийных последствий 033 относятся:

- переход однофазного замыкания в междуфазное короткое замыкание (КЗ), вызванный повреждением изоляции между фазами на кабельных линиях в результате теплового воздействия тока 033 и электрической дуги в месте повреждения;

- появления двойных замыканий на землю в разных точках сети из-за повреждения изоляции неповрежденных фаз, вызванного перенапряжениями;

- возникновение феррорезонансных явлений;

- появление второго замыкания на землю в статоре высоковольтного двигателя;

- разрушение железобетонных опор;

- возникновение пожаров в кабельных помещениях и т.д.

Для уменьшения перечисленных последствий, вызванных 033, необходимо иметь надежные и эффективные устройства защиты от них. Имеется два концептуальных подхода к решению проблемы защиты от 033: выполнение устройств релейной защиты индивидуальными или групповыми, причем как те, так и другие имеют ряд существенных недостатков.

Решением проблемы снижения аварийных последствий ОЗЗ в сетях 6-35 кВ может стать построение алгоритма, предусматривающего объединение принципов действия индивидуальных и групповых защит, и разработка способа частичного замыкания резистора в нейтрали сети полупроводниковым ключом обеспечивающего повышения селективного действия защиты.

Работа базируется на результатах исследований Чернобровова Н.В., Федосеева A.M., Андреева В.А., Шабада М.А., Абрамовича Б.Н., Шалина А.И., Евдокунина Г.А.. и др.

Цель работы - снижение ущербов от однофазных замыканий на землю путем создания алгоритмов действия защит для сетей 6-35кВ с изолированной и резистивно-заземленной нейтралью.

Основные задачи исследования:

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

• выполнить сопоставительный анализ алгоритмов действия индивидуальных и групповых токовых защиты от однофазных замыканий на землю, применяемых в сетях 6-35 кВ;

• разработать методику расчёта уставок и выбора обратнозависимых времятоковых характеристик срабатывания защиты от 033 для сетей с изолированной и резистивно-заземленной нейтралью;

• разработать методику определения зон чувствительности для имеющихся и предлагаемой защит от 033, реагирующих на токи нулевой последовательности, для сетей с изолированной и резистивно-заземленной нейтралью с выполнением сравнения полученных зон чувствительности;

• разработать способы минимизации влияния токов небаланса на защиту от 033, приводящего к ее ложному срабатыванию;

• разработать алгоритм действия защиты от однофазных замыканий на землю в сетях с резистивным заземлением нейтрали, позволяющий с заданной чувствительностью осуществлять селективное определение зоны повреждения в контролируемой энергосети.

Идея работы - для обеспечения надежной и эффективной работы сетей среднего напряжения 6-35 кВ с изолированной и резистивно-заземленной нейтралью необходимо объединение группового и индивидуального алгоритмов действия токовой защиты от 033 и разработка алгоритма защиты от 033 для сетей с резистивным заземлением нейтрали.

Методы исследований: в работе использованы методы теории электрических цепей, систем электроснабжения электротехни-

ческих комплексов, численные методы решения уравнений, метод моделирования электромагнитных процессов в системах электроснабжения с использованием ЭВМ (приложение МаШСас1).

Научная новизна работы:

• Обоснована эффективность активного управления параметрами резистирования нейтрали в сетях 6-35 кВ, позволяющая формировать кривую тока нулевой последовательности, обеспечивающую селективность определения поврежденного присоединения независимо от конфигурации системы электроснабжения.

• Получены зависимости зоны чувствительности защиты для сети с изолированной и резистивно-заземленной нейтралью от конфигурации системы электроснабжения при использовании обратнозависимых времятоковых характеристик срабатывания токовой защиты от однофазных замыканий на землю.

Положения, выносимые на защиту:

1. Минимизация влияния тока небалансов на достоверность срабатывания защиты от однофазных замыканий на землю и повышение селективности действия защиты в воздушных, кабельных и воздушно-кабельных электрических сетях напряжением 6-35 кВ различной протяженности при числе присоединений больше двух достигается путем сопоставления собственных емкостных токов линий в момент возникновения однофазного замыкания на землю в сети согласно заданной обратнозависимой времятоковой характеристике срабатывания защиты и выбора тока срабатывания группы защит по наименьшему собственному току линии данной сети.

2. Повышение селективности действия защиты при однофазных замыканиях на землю в системах электроснабжения сетей 6-35 кВ с резистивным заземлением нейтрали должно достигаться формированием специальной формы тока нулевой последовательности путем коммутации одной из секций заземляющего резистора тиристорным ключом на долю полупериода промышленной частоты на интервале модуляции длительности поиска поврежденной линии с выявлением двух признаков повреждения линии, заключающихся в совпадении в момент

коммутации приращения тока линии с начальным мгновенным током тиристорного ключа, а также в сравнении между собой среднего положительного и среднего отрицательного значения тока нулевой последовательности линии на соответствующих интервалах времени за полный период промышленной частоты.

Практическая ценность диссертации:

• разработан алгоритм построения защиты, основанный на выборе тока срабатывания защиты по наименьшему собственному току линии данной сети и задания единой обратнозависимой времятоковой характеристики, позволяющий снизить влияние токов небаланса на действие защиты;

• установлено что, надежное действие защиты достигается коммутацией одной из секций заземляющего резистора тиристорным ключом на долю полупериода промышленной частоты на интервале модуляции длительности поиска поврежденной линии с выявлением двух признаков повреждения.

Обоснованность и достоверность полученных результатов базируется на применении положений теории электрических цепей, электромагнитных процессов в системах электроснабжения и электрических машинах, численных методах решения уравнений, методах математического моделирования с помощью ЭВМ, удовлетворительной сходимостью теоретических результатов с экспериментальными данными.

Реализация результатов работы. Результаты исследований в виде использования методики расчета и выбора обратнозависимых времятоковых характеристик срабатывания защит от однофазных замыканий на землю, а также рекомендаций по выбору значения сопротивления заземляющего резистора будут использоваться при проведении научно-технических работ на предприятии ОАО «Уралкалий», о чём получен акт внедрения результатов работ.

Личный вклад автора - разработан алгоритм построения защиты от однофазных замыканий на землю, позволяющий увеличить зону селективного действия токовых защит в сетях 6-35 кВ для различных режимов заземления нейтрали;

разработана методика расчета уставок и выбора

обратнозависимых времятоковых характеристик срабатывания;

- выявлены способы минимизации влияния токов небаланса на защиту от 033 приводящего к ее ложному срабатыванию;

- разработаны рекомендации по выбору значения сопротивления резистора в нейтрали сети;

- предложен способ защиты трехфазных сетей с резистивно-заземленной нейтралью от однофазных замыканий на землю, основанный на контроле специально сформированных токов нулевой последовательности защищаемых линий.

Апробация. Основные положения и результаты работы докладывались и получили положительную оценку на конференциях молодых ученых «Полезные ископаемые России и их освоение» в 2006-2010 гг., в СПГГИ (ТУ).

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 5 печатных работах, в том числе 4 в журналах перечня ВАК, 1 патент.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав и заключения, изложенных на 124 страницах, содержит 27 рисунков, 3 таблицы, список литературы из 102 наименований.

Во введении дана общая характеристика работы, обоснована ее актуальность.

В главе 1 выполнен анализ существующих групповых и индивидуальных токовых защит от однофазных замыканий, приведены их основные недостатки, показана актуальность создания новых алгоритмов действия защит от 033 в сетях 6-35 кВ.

В главе 2 предложено в качестве защиты от 033 в сетях 6-35 кВ использовать обратнозависимые времятоковые характеристики срабатывания, приведена методика выбора характеристик и задания уставок, показано влияние условий эксплуатации энергосистемы на параметры нулевой последовательности и выбор характеристик.

В главе 3 выполнена оценка зоны чувствительности защиты от 033 в сетях 6-35 кВ с изолированной и резистивно-заземленной нейтралью при использовании рассматриваемого алгоритма действия защиты;

В главе 4 рассмотрено влияние тока небалансов на параметры защиты от 033 с использованием обратнозависимых

времятоковых характеристик, предложены варианты минимизации данных влияний.

В главе 5 предложен способ защиты трехфазных сетей с резистивно-заземленной нейтралью от однофазных замыканий на землю, основанный на контроле специально сформированных токов нулевой последовательности защищаемых линий.

Заключение отражает обобщенные выводы по результатам исследований в соответствии с целью и решенными задачами.

ЗАЩИЩАЕМЫЕ НАУЧНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. Минимизация влияния тока небалансов на достоверность срабатывания защиты от однофазных замыканий на землю и повышение селективности действия защиты в воздушных, кабельных и воздушно-кабельных электрических сетях напряжением 6-35 кВ различной протяженности при числе присоединений больше двух достигается путем сопоставления собственных емкостных токов линий в момент возникновения однофазного замыкания на землю в сети согласно заданной обратнозависимой времятоковой характеристике срабатывания защиты и выбора тока срабатывания группы защит по наименьшему собственному току линии дайной сети.

Известно, что при возникновении 033 в сетях 6-35 кВ наибольший емкостной ток проходит на поврежденном присоединении, в то время как на остальных присоединениях проходят токи, определяемые собственными проводимостями этих присоединений. Отмеченное выше положение использовано в предлагаемом алгоритме построения защиты сетей 6-35 кВ от 033.

Основу предлагаемого алгоритма действия защиты составляют терминалы защиты (Т1,Т2,...Ты), с заданной,

определенного вида, обратнозависимой от тока временной характеристикой (рис. 1), подключенные к трансформаторам тока нулевой последовательности (ТТНП) различных присоединений в сетях 6-35 кВ (рис. 2).

Логика защиты предусматривает задание единой характеристики срабатывания и единого пускового тока для всех терминалов защиты. При возникновении 033 происходят

одновременный пуск всех терминалов в защищаемой сети и последующий запрет набора выдержки времени по факту срабатывания первого из них.

Поскольку в поврежденном присоединении протекает наибольший суммарный ток однофазного замыкания по сравнению с собственными емкостными токами каждого из неповрежденных присоединений, то оно отключается с наименьшей выдержкой времени, согласно выбранной обратнозависимой времятоковой характеристики срабатывания.

1ср. 3

ср. 1. нсчюарЗ

1срл.не>ювр1 /ср. 1 /;.'!',/>.<

1ср.].иеиовр2

1ср г повр2 /ср.з.повр1

¡ср.з.негюар/ ¡ср.тоер

Рис.1 Обратнозависимые оттока временные характеристики

Выполним оценку области чувствительности для предложенного алгоритма действия защиты. С целью сравнения найдем, первоначально, область применения токовых защит от 033, использующих независимую характеристику срабатывания. Область применения данных защит можно оценить, воспользовавшись традиционным двойным неравенством для определения тока срабатывания защиты от 033:

1(1) -I

СЕ *л.собст ^ т Ь Т

^ - Аср.з ~ кнлбр1л.собст'

где кн - коэффициент надёжности, кВр - коэффициент "броска", кч - коэффициент чувствительности, - ток однофазного замыкания на землю в данной сети, I 3 - ток срабатывания защиты.

/а .собст

Секция 6-35 кВ

ТТНП

козз,

т,

"Г" и.

Л

/

033

<32

—Г -Л.

Блокирование

I,

собст

О»

*л.с»6ст

Рис.2. Схема защиты от замыканий на землю группы линий

Выразим отношение собственного тока линии к значению общего тока замыкания на землю:

I

л.собст

ТО)

1С£

1

кцкДбр

(3)

Подставив соответствующие значения коэффициентов чувствительности, надёжности и броска получим, что допустимая кратность токов по (3) при этом будет равна:

1л со6ст <-1-< 0 27

1<!> 1,5-1,2-1,5 + 1 ' '

т.е. предельное значение доли собственного тока линии в общем токе сети может составлять не более 27%. Это существенно ограничивает область чувствительности защит от 033, реагирующих на ток нулевой последовательности 3/0 промышленной частоты.

Определим область селективного действия защиты с обрат-нозависимыми времятоковыми характеристиками срабатывания. В данном случае, для обеспечения селективной работы защиты с достаточной чувствительностью на линии с наибольшей долей собственного тока должно выполняться условие: т<»> _т

СХ л.собст.шах > т игш

. — ср.з.тш ил"

Кч

1 <Т(1' — к к к Т Ш

л.собст.шах — С1 ч н брАл.собст.тт ■ V1/

Если ввести обозначения: пт1п - ^.собст.тт _ коэффициент

долевого участия линии с наименьшим собственным током в общем токе 033 и птах - ^л.собст.шах . коэффициент долевого участия линии

с наибольшим собственным током в общем токе 033, то выражение (4) можно представить в виде ~ппт1Ц < 1(^{\-кчкнкйрптЫ). Откуда получим:

"тп^-ККК11™- (5)

По (5) можно определить предельно допустимую величину кратности наибольшего собственного тока линии, при котором защита будет срабатывать при достаточной чувствительности.

Варьируя значением пга;п можно получить ряд значений п пмх, воспользовавшись которыми построим зависимость наибольшего значения собственного емкостного тока линии от наи-

меньшего значения емкостного тока при условии обеспечения селективности срабатывания защиты. С помощью полученной зависимости можно определить предельно допустимую величину кратности наибольшего собственного тока линии, при котором защита будет селективно срабатывать, а также определить область селективного действия защиты при возникновении 033. Например, при тех же коэффициентах чувствительности, надежности, броска и п,шп = 0,05 , получим: птах < 1 -1,5 • 1,2 • 1,5 • 0,05 < 0,865. Т.е. предельное значение доли собственного тока линии в общем токе сети может составлять до 86,5%, при наличии линии с минимальным значением доли собственного емкостного тока в общем токе сети равным 5%.

Область селективного действия защиты

0 5 10 15 20 25 30 Пт>п,

o.e.

Рис. 3. Область селективного действия защиты с обратнозависимыми времятоковыми характеристиками в сети с изолированной нейтралью.

Из выше полученного следует, что за счет выбора тока срабатывания группы защит по наименьшему собственному току линии данной сети и путем задания единой обратнозависимой времятоковой характеристики срабатывания можно расширить область селективного действия защиты от 033.

Рассмотрим область применения обратнозависимых времятоковых характеристик срабатывания защиты от 033 для сетей

6-35 кВ с резистивньш заземлением нейтрали. В данном случае для обеспечения селективной работы защиты с достаточной чувствительностью на линии с наибольшей долей собственного тока

ЬгО) _ 1 N2 , 12

1С1 1 л.собст.тах / . Г

должно выполняться условие:-> 1ср 3 т!п или

^л.собст.тах ) IК — кчкнквр1 д соПстл^п . (6)

Перепишем выражение (6) введя следующие обозначения: пК =—- коэффициент долевого участия активной

составляющей тока заземляющего резистора в общем токе 033.

Преобразовав данное выражение, получим следующие неравенство:

-2 +\-к1к1кгПрп\т>Ъ. (7)

Решим неравенство (7) относительно коэффициента долевого участия линии с наибольшим собственным емкостным током в

общем токе 033: и1гах = 1 ± у/к^к^п^ -п\.

Значение долевого участия линии с наибольшим собственным током в общем токе 033 не может быть больше 1, т.е. больше общего тока однофазного замыкания на землю в данной сети, окончательно получим:

п =\-л1к2кгк? п2- ~п\. (8)

тах \ ч н Г>р тт V ■>

По (8) можно определить предельно допустимую величину кратности наибольшего собственного тока линии, при котором защита будет срабатывать в зависимости от коэффициента долевого участия активной составляющей тока заземляющего резистора в общем токе 033. Также определим при помощи выражения (8)

значение коэффициента пк, при котором для данного значения коэффициента долевого участия линии с наименьшим собственным током в общем токе 033 пт1п будет выполняться условие селективности действия защиты:

(9)

Варьируя «т!п и пк получим ряд значений пта и п\ для коэффициентов £ч=1,5, кн = 1,2, кбр= 1,5 соответствующих

микропроцессорным терминалам защиты и сведём их в общую таблицу.

Коэффициент долевого участия линии с наибольшим собственным током в общем токе 033 «тах, %

п 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 %

0,05 90,9 - - - - - - - - 13,5

0,1 74,9 81,8 - - - - - - - 27

0,15 60,7 64,7 72,7 93,6 - - - - - 40,5

0,2 46,9 49,8 55,1 63,7 79,6 - - - - 54

0,25 33,2 35,5 39,5 45,6 54,6 69 - - - 67,5

0,3 19,6 21,5 24,7 29,5 36,2 45,5 59,2 87,3 - 81

Воспользовавшись полученными значениями, построим зависимость наибольшего и наименьшего значения собственного емкостного тока линии от активной составляющей тока заземляющего резистора в общем токе 033 (рис. 4) при условии обеспечения селективности срабатывания защиты.

Из полученных результатов видно что, при использовании обратнозависимых времятоковых характеристик можно уйти от предлагаемой в ряде источников методики выбора значения сопротивления резистора в нейтрали по равенству активного и общего емкостного токов сети , т.е. п\ = 1. С этой целью, при проектировании систем электроснабжения с известными параметрами защищаемых присоединений (ит1п, выбор

значения сопротивления заземляющего резистора необходимо осуществлять таким образом, чтобы долевое участие активной составляющей тока заземляющего резистора в общем токе 033 составляло расчетное значение п\. Тем самым получим условия селективности действия защиты, не прибегая к занижению значения

сопротивления резистора

Я

N '

как следствие, опасности

возникновения недопустимо больших результирующих токов 033.

0.025

Ырезистора

Рис.4 Область селективного действия защиты с обратнозависимыми времятоковыми характеристиками срабатывания в сети с резистивно-заземленной нейтралью.

В диссертации рассмотрено влияние токов небаланса на действия защиты при ОЗЗ (рис.5). С этой целью на обратнозависимой времятоковой характеристике произвольно выбрана точка, соответствующая току срабатывания защиты

(/,* = 1033Х /1срз) одной из линий защищаемой сети. Данному току срабатывания соответствует время срабатывания (срз . Тогда в

зависимости от фазы тока небаланса по отношению к току нулевой последовательности в защите при 033, значения данного тока

срабатывания примет вид Г2 - (1033 -/н5)/1срз, либо /; = {1тз +1т) /1 ср з и соответственно время срабатывания защиты будет равно либо t (рис. 5). Как в том, так и в

другом случае, независимо от фазы тока небаланса по отношению к току нулевой последовательности, сохранится работоспособность и селективность действия защиты. Влияние же токов небаланса скажется в увеличение, либо уменьшения времени срабатывания защиты для данной линии на величину д ?.

2. Повышение селективности действия защиты при однофазных замыканиях на землю в системах электроснабжения сетей 6-35 кВ с резистивным заземлением нейтрали должно достигаться формированием специальной формы тока нулевой последовательности путем коммутации одной из секций заземляющего резистора тиристорным ключом на долю полупериода промышленной частоты на интервале модуляции длительности поиска поврежденной линии с выявлением двух признаков повреждения линии, заключающихся в совладении в момент

коммутации приращения тока линии с начальным мгновенным током тирнсторного ключа, а также в сравнении между собой среднего положительного и среднего отрицательного значения тока нулевой последовательности линии на соответствующих интервалах времени за полный период промышленной частоты.

Данный метод основан на контроле тока нулевой последовательности защищаемых линий и тока заземляющего резистора. При этом заземляющий резистор выполняется в виде двух последовательно соединенных секций, параллельно одной из которых подключается однонаправленный тиристорный ключ (рис. 6).

Рис. 6. Структурная схема сети с заземляющим резистором: 1 -защищаемые ЛЭП; 2 - трансформатор присоединений; 3 - заземляющий резистор; 4 - однонаправленный тиристорный ключ.

При возникновении в сети 033, контролируемого пусковым органом защиты по напряжению нулевой последовательности, одну из секций заземляющего резистора шунтируют тиристорным ключом, формируя тем самым специальную форму кривой тока нулевой последовательности именно на поврежденной линии. Причем угол открывания тиристора устанавливают таким, чтобы шунтирование части резистора производилось кратковременно на долю полупериода напряжения смещения нейтрали сети (рис. 7 а,б).

последовательности сети; б) изменение напряжения управления тиристора; в) изменение тока через заземляющий резистор; г) изменение тока нулевой последовательности поврежденной и неповрежденной линий сети.

В результате этого в моменты коммутации тиристора мгновенное значение тока заземляющего резистора гЛ увеличивается на некоторую величину Д/Л, обусловливая увеличение на такую же величину мгновенного значения тока нулевой последовательности поврежденной линии /0 (рис. 7 в,г). Это обстоятельство

используется в способе как основной признак повреждения линии сети.

Для повышения достоверности выявления линии, в которой произошло 033, используется второй признак повреждения, заключающийся в сравнении между собой среднего положительного и среднего отрицательного значения тока нулевой

последовательности линии на соответствующих интервалах времени за полный период промышленной частоты (рис. 7 г).Очевидно, что на всех неповрежденных линиях при 033 в сети =1^Рн. На поврежденной линии в результате увеличения тока в моменты коммутации секции заземляющего резистора величина будет превышать величину , что позволяет зафиксировать второй признак повреждения.Стоит также отметить, что для повышения помехозащищенности и надежности защиты коммутацию заземляющего резистора производят на модулированном интервале длительности поиска повреждения в сети (1:мод), который равен

целому числу периодов напряжения смещения нейтрали сети.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ В диссертации, представляющей собой законченную научно-квалификационную работу, на базе выполненных теоретических и экспериментальных исследований решена актуальная задача совершенствования алгоритмов защит от 033 в сетях 6-35 кВ для сетей с изолированной и резистивно-заземленной нейтралью. Основные результаты диссертационной работы заключаются в следующем.

1.Выполнен сопоставительный анализ алгоритмов индивидуальных и групповых защит от ОЗЗ. Выявлена невозможность обеспечения селективной работы и недостаточная чувствительность токовых защит в сетях с соизмеримыми емкостным током линии и результирующим током замыкания на землю, как для индивидуальных, так и для групповых защит от 033. Предложен алгоритм предусматривающий объединение принципов действия индивидуальных и групповых защит.

2.Разработан алгоритм действия и методика расчёта уставок и выбора обратнозависимых времятоковых характеристик

срабатывания защиты от 033 для сетей с изолированной и резистивно-заземленной нейтралью, позволяющие увеличить зону селективного действия защиты в сетях 6-35кВ.

3.Установлено, что минимизации влияния токов небаланса на действие защиты от 033 достигается выбором тока срабатывания защиты по наименьшему собственному току линии данной сети и путем задания единой обратнозависимой времятоковой характеристики.

4.Разработан способ защиты сетей 6-35 кВ с резистивно-заземленной нейтралью от 033, основанный на контроле специально сформированных токов нулевой последовательности защищаемых присоединений путем коммутации одной из секций заземляющего резистора тиристорным ключом.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Сапунков МЛ. Особенности выбора характеристик микропроцессорной защиты от замыканий на землю/ M.JI. Сапунков, М.А. Бычин// «Горное оборудование и электромеханика», М, 2008 №

2. С. 31-33.

2. Бычин М.А. Актуальность применения централизованной защиты с обратнозависимой времятоковой характеристикой вида RXIDG для сетей с резистивным заземлением нейтрали. // Записки Горного института. Том 178 - СПГГИ(ТУ), СПб, 2008. С. 126-129.

3. Бычин М.А. Влияние токов небаланса на работу групповой защиты от однофазных замыканий в различных режимах работы сети //Записки Горного института. Том 182 - СПГГИ (ТУ), СПб, 2009. С. 65-68.

4. Сапунков МЛ. Способ защиты трехфазной сети с резистивно-заземленной нейтралью от однофазных замыканий на землю и устройство для его осуществления. / M.JI. Сапунков, A.A. Худяков, М.А. Бычин // Патент РФ №2352044. МПК Н02Н 3/16 (2006.1). Опубл. 10.04.2009, бюл. №Ю.

5. Бычин М.А. Новый способ защиты трехфазных сетей от однофазных замыканий на землю / М.А. Бычин, M.JI. Сапунков, A.A. Худяков // «Горное оборудование и электромеханика», М, 2010 № 8. С. 29-30.

РИЦ СПГГИ. 24.09.2010. 3.572 Т. 100 экз. 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Бычин, Максим Анатольевич

Введение

1. Обзор индивидуальных и групповых защит от замыканий на 9 землю в сетях 6-3 5кВ

1.1 Индивидуальные защиты

1.1.1 Ненаправленные токовые защиты нулевой 10 последовател ьно сти

1.1.2 Защиты, реагирующие на высшие гармоники 13 установившегося тока замыкания на землю

1.2 Групповые защиты

1.2.1 Защиты, выполненные на относительном сравнении амплитуд 17 или действующих значений токов нулевой последовательности всех присоединений подстанции

1.2.2 Защиты, выполненные на принципе сравнения и 20 суммирования токов нулевой последовательности присоединений подстанции

1.2.3 Защиты с параллельной индикацией наибольшего вектора 21 тока

1.2.4 Защиты, сравнивающие направления мгновенной мощности 21 нулевой последовательности в присоединениях

1.2.5 Защиты, выполненные на принципе сравнения значений 22 высших гармоник

1.2.6 Защиты, выполненные на принципе сравнения токов с 24 частотой, отличной от промышленной

1.2.7 Защиты, использующие информацию о напряжении нулевой 28 последовательности со второй секции шин подстанции

1.2.8 Токовая защита нулевой последовательности с 29 обратнозависимой времятоковой характеристикой

Выводы

2 Разработка методики расчета уставок и выбора 35 обратнозависимых времятоковых характеристик защиты от

2.1 Определение вида времятоковой характеристики

2.2 Расчет уставок по току срабатывания предлагаемого 42 алгоритма действия защиты от

2.2.1 Определение тока срабатывания защиты от ОЗЗ в сетях с 43 изолированной нейтралью

2.2.2 Определение тока срабатывания защиты от ОЗЗ в сетях с 53 резистивным заземлением нейтрали

2.3 Влияние условий эксплуатации энергосистемы на параметры 58 нулевой последовательности и выбор обратнозависимых времятоковых характеристик срабатывания

Выводы

3 Оценка области применения защиты от ОЗЗ с 64 обратнозависимыми времятоковыми характеристиками

3.1 Оценка области применения обратнозависимых 64 характеристик для защиты сетей с изолированной нейтрал

3.2 Оценка области применения обратнозависимых 68 характеристик для защиты сетей с резистивным заземлением нейтрали

3.3 Определение значений переходного сопротивления при 72 использовании прдлогаемого алгоритма защиты от ОЗЗ в сетях с резистивным заземлением нейтрали

3.4 Оценка значения сопротивления резистора в нейтрали по 76 условиям электробезопасности

Выводы

4 Влияние небалансов на параметры защиты от однофазных 81 замыканий на землю с использованием обратнозависимых времятоковых характеристик

4.1 Небаланс кабельного трансформатора тока нулевой 82 последовательности

4.2 Небаланс трехтрансформаторного фильтра токов нулевой 85 последовательности

4.3 Влияние небалансов на параметры рассматриваемого 87 алгоритма построения токовой защиты от однофазных замыканий

Выводы

5 Разработка способа защиты от ОЗЗ трехфазной 94 сети 6-35кВ с резистивным заземлением нейтрали

5.1 Алгоритм построения защиты от однофазных замыканий в 94 сетях с резистивным заземлением нейтрали

5.2 Устройства реализации алгоритма построения защиты 98 от 033 в сетях с резистивным заземлением нейтрали

5.3 Определение момента шунтирования секции заземляющего 102 резистора в нейтрали сети

Выводы

Введение 2010 год, диссертация по электротехнике, Бычин, Максим Анатольевич

Надежность работы электроустановок и потребителей электроэнергии в значительной степени зависит от уровня эксплуатации распределительных сетей напряжением 6-35 кВ. Наиболее частым видом повреждений в таких сетях являются однофазные замыкания на землю (ОЗЗ), которые составляют порядка 70-80% от общего числа повреждений [1].

В сетях с глухо заземленной нейтралью (напряжением 110 кВ и выше, а также в сетях 0,4-0,23 кВ) однофазные короткие замыкания (КЗ) сопровождаются весьма большими токами, иногда превосходящими по значению даже токи трехфазных КЗ. Эти КЗ должны безусловно отключаться автоматически и как можно быстрее.

В электрических сетях 6-35 кВ России, работающих, как правило, с изолированной или компенсированной нейтралью, значения токов однофазного замыкания на землю невелики, они не превышают 20-К30 А. Поэтому сети этих классов напряжения называют сетями с малым током замыкания на землю. Однако 033 представляют большую опасность для оборудования электрических сетей и для находящихся вблизи места 033 людей и животных. Длительное присутствие ОЗЗ в сети нередко служит причиной развития повреждения с последующим переходом в аварийное, которое требует немедленного отключения оборудования. При этом, как показывает статистические исследования ВНИИЭ, значительная часть ОЗЗ либо самоликвидируется через одну секунду после появления, либо в течении первой минуты переходит в междуфазные или двойные замыкания [2]. К числу аварийных последствий однофазных замыканий на землю относятся:

- переход однофазного замыкания в между фазное КЗ, вызванный повреждением изоляции между фазами на кабельных линиях в результате теплового воздействия тока ОЗЗ и электрической дуги в месте повреждения;

- появление двойных замыканий на землю в разных точках сети из-за повреждения изоляции неповрежденных фаз, вызванного перенапряжениями;

- возникновение феррорезонансных явлений;

- появление второго замыкания на землю в статоре высоковольтного двигателя;

- разрушение железобетонных опор;

- возникновение пожаров в кабельных помещениях и т.д.

Для уменьшения перечисленных последствий, вызванных 033, необходимо иметь надежные и эффективные устройства защиты от них. В связи с этим Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей требуют в одних случаях быстро автоматически отключать 033, а в других - немедленно приступать к определению присоединения с ОЗЗ и затем отключать его [3].

Имеется два концептуальных подхода к решению проблемы защиты от 033: выполнение устройств релейной защиты индивидуальными или групповыми, причем как те так и другие могут выполняться реагирующими как на одну так и на несколько электрических величин. Используются следующие основные принципы построения защиты (сигнализации) при 033:

- измерения напряжения нулевой последовательности 3и0;

- измерения тока нулевой последовательности 3/0 промышленной частоты;

- измерения гармонических составляющих в токе ОЗЗ;

- измерение мощности нулевой последовательности промышленной частоты;

- измерение переходных токов и напряжений нулевой последовательности при возникновении ОЗЗ [4].

Однако имеющиеся статические данные по опыту эксплуатации различных типов устройств релейной защиты показывают относительно низкую надежность и селективность их действия, что не позволяет быстро и достоверно определить поврежденное присоединение. Такое состояние дел убеждает в необходимости продолжения исследований по поиску новых подходов к решению проблемы выполнения релейной защиты от ОЗЗ в распределительных сетях.

Принципиально новые возможности появляются при резистивном заземлении нейтрали сети, которое в последние годы все чаще используется в энергосистемах. Однако само появление резистора в нейтрали сети не решает задачи, - требуется разработка эффективных алгоритмов защит от ОЗЗ, способных выявлять активный ток [5].

Целью данной работы является решение проблемы снижения аварийных последствий ОЗЗ в сетях 6-35 кВ путем построения алгоритма предусматривающего объединение принципов действия индивидуальных и групповых защит, и разработка алгоритма построения защиты от однофазных замыканий для сетей 6-35 кВ с резистивным заземлением нейтрали.

Заключение диссертация на тему "Разработка и обоснования алгоритмов действия защит от однофазных замыканий на землю в сетях с резистивно-заземленной нейтралью"

Выводы:

1. Разработан алгоритм построения защиты сетей 6-35 кВ с резистивно-заземленной нейтралью от ОЗЗ, основанный на контроле специально сформированных токов нулевой последовательности защищаемых линий путем коммутации одной из секций заземляющего резистора тиристорным ключом.

2. Предложен вариант устройства реализации алгоритма построения защиты от ОЗЗ в сетях с резистивным заземлением нейтрали.

3. Определены оптимальные моменты шунтирования секции резистора для выявления признаков повреждения линии как по отдельности друг от друга, так и при совместном использовании.

105

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1.Выполнен сопоставительный анализ алгоритмов индивидуальных и групповых защит от ОЗЗ. Выявлена невозможность обеспечения селективной работы и недостаточная чувствительность токовых защит в сетях с соизмеримыми емкостным током линии и результирующим током замыкания на землю, как для индивидуальных, так и для групповых защит от 033. Предложен алгоритм предусматривающий объединение принципов действия индивидуальных и групповых защит.

2.Разработан алгоритм действия и методика расчёта уставок и выбора обратнозависимых времятоковых характеристик срабатывания защиты от ОЗЗ для сетей с изолированной и резистивно-заземленной нейтралью;

3.Установлено, что минимизации влияния токов небаланса на действие защиты от ОЗЗ и увеличение зоны селективного действия защиты от ОЗЗ в сетях 6-35 кВ с изолированной и резистивно-заземленной нейтралью достигается за счет выбора тока срабатывания защиты по наименьшему собственному току линии данной сети и путем задания единой обратнозависимой времятоковой характеристики;

4. Предложен способ выбора значения сопротивления резистора в нейтрали позволяющий охватить более разветвленную электрически связанную сеть, в сравнении с рядом защит основанных на равенстве активного и емкостного тока сети согласно проведенного анализа значения сопротивления резистора в нейтрали сетей 6-35 кВ по условиям электробезопасности;

5. Разработан способ защиты сетей 6-35 кВ с резистивно-заземленной нейтралью от ОЗЗ, надежное действие которого достигается за счет коммутации одной из секций заземляющего резистора тиристорным ключом на долю полупериода промышленной частоты на интервале модуляции длительности поиска поврежденной линии с выявлением двух признаков повреждения.

6. Обоснована эффективность активного управления параметрами резистирования нейтрали в сетях 6-35 кВ, позволяющая формировать кривую тока нулевой последовательности обеспечивающую селективность определения поврежденного присоединения независимо от конфигурации системы электроснабжения.

107

БиблиографияБычин, Максим Анатольевич, диссертация по теме Электротехнические комплексы и системы

1. Федосеев A.M. Релейная защита электрических систем. Учебник для вузов. -М.: Энергия, 1976. 560 с.

2. Абрамович Б.Н., Кабанов С., Сергеев А., Полищук В. Перенапряжение и электромагнитная совместимость оборудования электрических сетей 6-35 кВ // Новости электротехники. № 5(17). СПб, 2002. - С. 22-24.

3. Правила технической эксплуатации электр. станций и сетей Российской федерации, изд. 15, 1996 (Утверждено Минтопэнерго 23.09.1996).

4. Шабад М.А. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей. Монография. СПб.: ПЭИПК, 2003. - 350 с.

5. Шалин А.И. Замыкания на землю в линиях электропередачи 6-35 кВ. Особенности возникновения и приборы защиты. // Новости электротехники. №1 (31), СПб - 2005.

6. Бухтояров В.Ф., Маврицын A.M. Защита от замыканий на землю электроустановок карьеров. -М.: Недра, 1986. 184 с.

7. Федосеев A.M., Федосеев М.А. Релейная защита электроэнергетических систем. М.: Энергоатомиздат, 1992. - 528 с.

8. Андреев В.А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения. -М.: Высшая школа, 1991. 496 с.

9. Дударев JI.E. О влиянии токов высших гармоник на работу защит от замыканий на землю // Электрические станции. 1977. - № 2. - С. 69-71.

10. Шуин В.А., Гусенков A.B. Защиты от замыканий на землю в электрических сетях 6-10 кВ. (Библиотечка электротехника). М.: НТФ «Энергопрогресс», 2001.-Вып. 11(35).-104 с.

11. Захаркин И.В. Об опыте наладки реле тока РТЗ-51 // Промышленная энергетика. 1989. - № 3. - С. 24-25.

12. Блок микропроцессорный релейной защиты БМРЗ. Руководство по эксплуатации. ДИВГ.648228.001 РЭ. 1999. - 129 с.

13. Защита электрических сетей. Sepam 1000+ серии 20. Merlin Gerin. Руководство по установке и применению. 2003. - 159 с.

14. Защита электрических сетей. Sepam 1000+ серии 40. Merlin Gerin. Руководство по установке и применению. 2003. — 196 с.

15. Защита электрических сетей. Sepam серии 80. Merlin Gerin. Измерения, защита, управление и контроль. Руководство по эксплуатации. 2004. - 178 с.

16. Комплектное устройство защиты и автоматики линии 6-10 кВ SPAC 80101: Техническое описание и инструкция по эксплуатации. ООО "АББ Автоматизация", Чебоксары, 2003.

17. Устройство микропроцессорной защиты «Сириус-2-JI». Техническое описание, инструкция по эксплуатации, паспорт. Москва. 2002. - 54 с.

18. Устройство микропроцессорной защиты «Сириус-МЛ». Техническое описание, инструкция по эксплуатации, паспорт. Москва. 2002. - 58 с.

19. Устройство микропроцессорной защиты «Сириус-2-МЛ». Техническое описание, инструкция по эксплуатации, паспорт. Москва. 2003. - 57 с.

20. Комплектное устройство защиты и автоматики присоединений 6-35 кВ ТЭМП 2501-IX: Руководство по эксплуатации. ОАО ВНИИР, Чебоксары, 2002.

21. Универсальные устройства защиты MICOM Р120/121/122/123 (аЗ). Alstom. -2001.-201 с.

22. SIEMENS SIPROTEC 7SJ61 v. 4.0/4.1. Максимальная токовая защита, защита от перегрузки и защита двигателей с функциями управления ячейкой. Руководство по эксплуатации. C53000-G1140-С118-1. 2002. - 476 с.

23. Лихачёв Ф.А. Замыкания на землю в сетях с изолированной нейтралью и с компенсацией ёмкостных токов. -М.: Энергия, 1971. 152 с.

24. Шалин А.И., Щеглов А.И. Централизованная защита от замыканий на землю в сетях 35 кВ // Известия академии наук РФ. Энергетика. 2002. - № 2. С.104-116.

25. Кискачи В.М., Назаров Ю.Г. Определение повреждённого присоединения при замыканиях на землю в кабельных сетях // Электрические станции. -1965.-Ж7.-С. 60-64.

26. Грикманис A.A., Розенкронс Я.К. Отыскание однофазных замыканий на землю // Электрические станции. 1965. - № 7. - С. 82-85.

27. Кискачи В.М. Селективность сигнализации замыканий на землю с использованием высших гармоник токов нулевой последовательности // Электричество. 1967. - №9. - С.24-30.

28. Борухман В.А. Об эксплуатации селективных защит от замыканий на землю в сетях 6-10 кВ и мероприятиях по их совершенствованию // Энергетик. -2000.-№ 1.-С. 20-22.

29. Воскресенский A.A., Гандурин A.A., Казанский A.B. Устройства защиты и сигнализации замыканий на землю в компенсированных сетях // Электрические станции. 1976. - № 11. - С. 71-72.

30. Кискачи В.М. Отклик на статью A.A. Воскресенского, A.A. Гандурина, A.B. Казанского «Устройства защиты и сигнализации замыканий на землю в компенсированных сетях» // Электрические станции. 1976. - № 4. -С. 7273.

31. Нудельман Г.С, Кочкин H.A., Эверсков О.Л. Органы защит от замыканий на землю // Электротехническая промышленность. Сер. Аппараты низкого напряжения. 1982.-№1.-С. 16-18.

32. Комплектное устройство защиты и автоматики линии 6-10 kB SPAC 801113. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. ГЛЦИ.656122.032-24 ТО. 2000. - 43 с.

33. Комплектное устройство защиты и автоматики линий 6-35 кВ SPAC 810— JI: Руководство по эксплуатации. ООО "АББ Автоматизация", Чебоксары, 2004.

34. Централизованная сигнализация замыканий на землю в компенсированных сетях с использованием наложенного тока второй гармоники // И.М. Сирота, А.Е. Богаченко, А.П. Шаповал и др. Автоматизация и релейная защита энергетических систем. Киев, 1981.

35. Jeff Roberts, Dr. Daqing Hou, Fernando Calero, Dr. Hector J. Altuve. New directional ground-fault elements improve sensitivity in ungrounded and compensated networks. http://www.selinc.com/techpprs/6124.pdf. 14.09.2004r.

36. Шалин А.И., Щеглов А.И. Концепция релейной защиты от замыканий на землю в сетях 35 кВ с резистивно-заземленной нейтралью // Режимы заземления нейтрали сетей 3-6-10-35 кВ: Доклады научно-технической конференции. Новосибирск: ГЦРО, 2000. - С 149-160.

37. Шалин А.И. Релейная защита от замыкаиий на землю в сетях 6.35 кВ с резистивным заземлением // Режимы заземления нейтрали сетей 3-6-10-35 кВ: Доклады научно-технической конференции. Новосибирск: ГЦРО, 2000.-С. 160-167.

38. Борухман В.А., Иоэльсон В.И. Централизованное устройство селективной сигнализации замыканий на землю типа «Земля» // Наладочные и экспериментальные работы ОРГРЭС. М.: Энергия, 1968. - Вып. 35. - С. 316-324.

39. Лебедев О.В., Шуин В.А. О защите от замыканий на землю компенсированных кабельных сетей 6-10 кВ с использованием принципа сравнения амплитуд переходных токов // Электричество. 1973. — № 12. - С. 12-17.

40. Лебедев О.В., Шуин В.А. Параметры настройки устройств сигнализации замыканий на землю, сравнивающих токи в присоединениях // Электричество. 1980.-№2. -С. 21-25.

41. Поляков В.Е., Бухтояров В.Ф. Централизованная защита от замыканий на землю с параллельной индикацией наибольшей амплитуды тока «Индикатор». -М: ГОСИНТИ, 1967. -№ 17-67-606/44. 14 с.

42. Бухтояров В.Ф. Устройство для централизованной защиты от замыканий на землю в карьерных распределительных сетях 6-10 кВ // Известия вузов. Электромеханика. 1976. - № 7. - С. 808-811.

43. Бухтояров В.Ф. Устройство защиты от замыканий на землю // Электрические станции. 1978. - № 9. - С 77-78.

44. Бухтояров В.Ф. Новые устройства для защиты от замыканий на землю в электрических сетях 6-10 кВ угольных разрезов. М.: ЦНИЭИуголь, 1976. -30 с.

45. Бухтояров В.Ф., Поляков В.Е., Зырянов А.Н. Централизованное комплексное устройство селективной сигнализации замыканий на землю типа СЗВИ // Электрические станции. 1968. - №Л 1. - С. 78-80.

46. Поляков В.Е., Бухтояров В.Ф. Централизованная защита от замыканий на землю с параллельной индикацией наибольшего вектора тока. М.: ГОСИНТИ, 1968.-№9-68-1106/120.-11 с.

47. Кискачи В.М., Сурцева С.Е., Горшенина Н.М. и др. Устройства сигнализации замыканий на землю // Электрические станции. 1972. - № 4. -С. 69-72.

48. Устройство для защиты электроустановки от однофазного замыкания на землю в компенсированной сети: A.C. 805463 СССР / В.М. Кискачи. № 2678664/24-07; Заявл. 26.10.78; Опубл. 15.02.81. -Бюл. № 6. -3 с.

49. Вайнштейн В.Л., Мохов В:Н. Комплект сигнализации замыканий на землю типа КСЗТ-1 // Энергетик. 1980. - № 3. - С. 27-28.

50. Мохов В.Н., Вайнштейн В.Л., Кудрявцев В.Н. и др. Аппаратура и схемы сигнализации замыканий на землю // Электрические станции. 1983. -№9.-С. 60-61.

51. Гельфанд Я.С. Релейная защита электрических сетей. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1987. - 368 с.

52. Zimmer L. Das Erdschlussproblem in Mittelspanungsnetzen // Osterr Z. Elektrizitatswirtsch. 1969. - T. 22, № 5. - S. 267-272.

53. Жуков С.Ф., Забавин Н.Д. Реле защиты от замыканий на землю с активным фильтром токов второй гармоники // Электрические станции. 1977. - № 12. -С. 64-67.

54. Белых Б.П., Свердель И.С., Усов Ф.М. Электрическая защита от замыканий в сетях карьеров. М.: Недра, 1967. - 120 с.

55. Сирота И.М. Трансформаторы и фильтры напряжения и тока нулевой последовательности. — Киев: Наук, думка, 1983. 268 с.

56. Чернобровов Н.В. Релейная защита. Учебное пособие для техникумов. Изд. 5-е, перераб. и доп. М.: Энергия, 1974. - 680 с.

57. Вайнштейн P.A., Головко СИ. О гармоническом составе токов нулевой последовательности в сетях с компенсацией ёмкостных токов при замыканиях на землю через перемежающуюся дугу // Известия вузов. Энергетика. -1978. -№ 12.-С. 14-19.

58. Головко С.И., Вайнштейн P.A., Албул В.Н. Условия селективной работы защит с наложением контрольного тока при перемежающихся дуговых замыканиях // Известия вузов. Энергетика. 1988. - № 7. - С. 22-26.

59. Головко С.И., Вайнштейн P.A., Коберник Е.Д. Защита от замыканий на землю обмотки статора генераторов, работающих на сборные шины // Электрические станции. -1981.-№10.-С. 54-56.

60. Вайнштейн P.A., Головко СИ., Григорьев B.C. и др. Защита от замыканий на землю в компенсированных сетях 6-10 кВ // Электрические станции. -1998.-№7.-С 26-30.

61. Устройство для защиты от замыканий на землю в сети с компенсированной нейтралью: А.С 1145401 СССР / P.A. Вайнштейн, СИ. Головко. № 3524220/24-07; Заявл. 23.12.82; Опубл. 15.03.85. - Бюл. № 10. - 4 с.

62. Головко С.И., Вайнштейн P.A., Юдин СМ. Селективная сигнализация однофазных замыканий и измерение расстройки компенсации в сетях 30, 35 кВ // Электрические станции. 2000. - № 7. — С. 33—36.

63. Бухтояров В.Ф., Панова Е.Д. Защита от замыканий на землю в распределительных сетях горных предприятий // Промышленная энергетика. 1976. -№7.-С. 35-37.

64. Шалин А.И. Надёжность и диагностика релейной защиты энергосистем: Учебник. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2002. - 384 с.

65. Нудельман Г.С, Шевелев B.C. Избирательная защита от замыканий на землю для распределительных сетей 6-35 кВ // Энергетик. 2001. - № 3. -С. 3233.

66. Езерский В.Г. Комбинированная защита от однофазных замыканий на землю // Труды всероссийской научно-технической конференции "Ограничений перенапряжений. Режимы заземления нейтрали. Электрооборудование сетей 6-35 кВ", Новосибирск 2006.

67. Сапунков M.JI., Бычин М.А. Особенности выбора характеристик микропроцессорной защиты от замыканий на землю.//Горное оборудование и электромеханика. №2, 2008, С31-33.

68. Бычин М.А. Актуальность применения централизованной защиты с обратнозависимой времятоковой характеристикой вида RXIDG для сетей с резистивным заземлением нейтрали. // Записки Горного института. Том 178 -СПГГИ(ТУ), СПб, 2008. С. 126-129.

69. Clemens Н., Rothe К. Relaisschutztechnik in Elektroenergiesystemen. Berlin: VEB Verlag Technik, 1980. - s. 324.

70. Емельянцев А. "Релейная защита сетей. Ступени селективности по времени", Новости электротехники №3, СПб 2006.

71. Руководство по эксплуатации. BB/TEL ИСП.SHELL ТШАГ674152.009РЭ, Российская группа компаний Таврида электрик, г. Москва.

72. Руководство по эксплуатации выключателей вакуумных типа ВБЭ-10-31,5/1600 УХЛ2 КУЮЖ674152.016 РЭ, г. Самара.

73. Выключатели вакуумные типа ВВТЭ-М-10. Руководство по эксплуатации ИНЛЯ.674152.007 РЭ, Минусинск 2004.

74. Шабад М.А. Защита от однофазных замыканий на землю в сетях 6-35 кВ. Учебное пособие. СПб: ПЭИПК Минэнерго РФ, 2003.

75. Шалин А.И. Замыкания на землю в сетях 6-35 кВ. Достоинства и недостатки различных защит. // Новости электротехники. №3 (33), СПб -2005.

76. Правила устройства электроустановок. 6-е изд. - М.: Эпергоатомиздат, 1986.-648 с.

77. Титенков С.С. "4 режима заземления нейтрали в сетях 6-35 кВ. Изолированную нейтраль объявим вне закона", Новости электротехники №5, СПб 2003г.

78. Кузьмин М.В., Чиндяскин В.И. Эксплуатация защитных резисторов на подстанциях оренбургской области // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. Специальный выпуск №1 НГАВТ, Новосибирск, 2008. - С.58-62.

79. Шалин А.И. Замыкания на землю в сетях 6-35 кВ. Расчет уставок ненаправленных токовых защит. // Новости электротехники. №5 (35), СПб-2005.

80. Ганский В.П. Разработка направленной защиты от однофазных замыканий па землю в распределительных сетях 6-10 кВ горных предприятий //Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, Ленинград, 1988.- 160 с.

81. Pundt Н. Untersuchung der Ausgleichsvorgange bei Erdschluss in Energieversorgungsnetzen // Energietechnik. T.15. - 1965. - №10 - S.469 -477.

82. Шалин А.И. Замыкания на землю в сетях 6-35 кВ. Направленные защиты. Особенности применения. // Новости электротехники. №6 (36), СПб -2005.

83. Шалин А.И. Замыкания на землю в сетях 6-35 кВ. Влияние электрической дуги на направленные защиты. // Новости электротехники. №1 (37), СПб -2005.

84. Хабаров A.M. Разработка и исследование характеристик защит от однофазных замыканий на землю в сетях 6-35 кВ с резистивнымзаземлением нейтрали. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. — Новосибирск: НГТУ, 2006.

85. Глушко В., Ямный О., Ковалев Э., Бохан Н. Белорусские сети 6-35 кВ переходят на режим заземления нейтрали через резистор. // Новости электротехники. №3 (39), СПб — 2006.

86. Целебровский Ю.В. Выбор сопротивления резистора в нейтрали по условиям электробезопасности // Труды второй всероссийской научно-технической конференции "Ограничений перенапряжений и режимы заземления нейтрали сетей 6-35 кВ", Новосибирск 2002.

87. Шалин А.И., Хабаров A.M. Защиты от замыканий на землю в сетях 6-35 кВ. Небалансы. // Новости электротехники. №3 (39), СПб - 2006.

88. Шалин А.И., Хабаров A.M. Защиты от замыканий на землю в сетях 6-35 кВ. Небалансы. // Новости электротехники. №4 (40), СПб - 2006.

89. Шалин А.И., Хабаров A.M. Защиты от замыканий на землю в сетях 6-35 кВ. Небалансы. // Новости электротехники. №5 (41), СПб - 2006.

90. Сирота И.М. Трансформаторы и фильтры напряжения и тока нулевой последовательности. — Киев: Наук. Думка, 1983.

91. Руководящие указания по релейной защите. Выпуск 12. Токовая защита нулевой последовательности от замыканий на землю линий 110-500 кВ. Расчёты. -М.: Энергия, 1980.

92. Бычин М.А. Влияние токов небаланса на работу групповой защиты от однофазных замыканий в различных режимах работы сети //Записки Горного института. Том 182 СПГГИ (ТУ), СПб, 2009. С. 65-68.

93. Патент РФ №2352044. МПК Н02Н 3/16 (2006.1). Способ защиты трехфазной сети с резистивно-заземленной нейтралью от однофазных замыканий на землю и устройство для его осуществления. Сапунков M.JL, Худяков A.A., Бычин М.А. Опубл. 10.04.2009, бюл. №10.

94. Бычин М.А., Сапунков М.Л., Худяков A.A. Новый способ защиты трехфазных сетей от однофазных замыканий на землю //«Горное оборудование и электромеханика», М, 2010 № 8. С. 29-30.

95. Математическая модель алгоритма действия защиты от ОЗЗ впрограммной среде Mathcad

96. Исходные данные: Частота сети, Гц:f := 501. Круговая частота сети:со := 2л-f ю = 314.159

97. Действующее значение линейного напряжения сети, В:ил := 380

98. Амплитуда линейного напряжения сети, В:иЛт:=^'иЛ иЛт = 537.401

99. Секция заземляющих резисторов, Ом1. Rj := 20 R2 := 20

100. Емкость одной фазы неповрежденной линии относительно земли, Ф1. СН:=10-6

101. Количество неповрежденных линий:1. NH:= 10

102. Диапазон построения графиков, рад:о* := -71,-0.9991. 2л

103. Угол открывания шунтирующего тиристора, рад:vi/ := — -л 21. Расчет:

104. Напряжение нулевой последовательности:тт / ч иЛш . / \ и^дой; := ——-•видсй^Ф

105. Суммарный емкостной ток всех неповрежденных линий:

106. СЕнМ := ТЗ-иЛт-о)-Сн.^Г51п

107. Ai := if^y) ¡Ri(v) Ai = 7.757

108. Суммарный ток на поврежденной линии, снимаемый с ТТНП: iz(rat) := ¡сен^®^ + 'R^®1)1. Масштабный коэффициент:1. Км:= 0.01cot71

109. Рис. П1 Временная диаграмма

110. Среднее значение положительного полупериода:1. Г12-711£(оо0 ¿{м)1. Г»