автореферат диссертации по энергетике, 05.14.02, диссертация на тему:Адаптивный дистанционный принцип защиты и автоматики линий электропередачи и средства его реализации

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи УДК 621.316.925

ЕФРЕМОВ Валерий Александрович

АДАПТИВНЫЙ ДИСТАНЦИОННЫЙ ПРИНЦИП ЗАЩИТЫ И АВТОЛ\АТИКИ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ И СРЕДСТВА ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ

05.14.02—Электрические станции (электрическая часть), сети, электроэнергетические системы и управление ими

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 1993

Работа выполнена на кафедре «Теоретические основы электротехники» Чувашского государственного университета им. И. Н. Ульянова.

Научный руководитель — кандидат технических наук, доцент Ю. Я Лямец

Официальные оппоненты — доктор технических наук,

профессор В. К. Ванин

— кандидат технических наук А. А. Шурупов

Ведущая организация — Всероссийский научно-исследовательский

проектно-конструкторский и технологический институт релестроения (ВНИИР)

Защита состоится . % * ОуСГТ&^|уЙ. в | О часов в аудитории

^ЗА главного здания на заседании специализированного Совета К 063.38.24

Санкт-Петербургского государственного технического университета (195251, Санкт-Петербург, Политехническая, 29).

Отзывы па автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения, просим присылать по указанному адресу на имя ученого секретаря специализированного Совета.

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке университета.

Автореферат разослан £ - С^и-У ^ ¿¿>¿1993 г.

Ученый секретарь специализированного Совета, доцент

А. И. Таджибаев

Цель работы - развитие и реализация дистанционного принципа' защиты и автоматики линий электропередачи; разработка методов и средств контроля и отладки сложных систем релейной защиты.

В рамках поставленной цели решаются след/тощие теоретические я прикладные задачи:

1. Обоснование адаптивного дистанционного принципа защиты и автоматики линий электропередачи (ЛЭП) и его воплощения - способа дистанционных критериев.

2.. Применение способа дистанционных критериев для определения зоны и места повреждения.

3. Разработка способов выявления поврежденных фаз и вида повреждения .

4. Обобщение проблемы пуска дистанционной защиты и разработка методов ее решения.

5. Синтез фильтров симметричных составляющих и фильтров аварийных составляющих с пониженной частотной погрешностью.

6. Разработка, реализация и исследование микропроцессорной дистанционной защиты от всех видов замыкания.

7. Разработка методов алгоритмизации логической части сложных устройств релейной защиты и автоматики (УРЗА).

8. Разработка и реализация автоматизированного отладочного комплекса.

9. Создание программного и тестового обеспечения для проверки и отладки устройств автоматического повторного включения (АПВ).

На защиту выносятся следующий положения:

1. Адаптивный дистанционный принцип определения зоны и места повреждения линии электропередачи (способ дистанционных критериев) .

2. Алгоритмы определения зоны и места повреждения яа основе дистанционных хритериев всех видов замыканий, их приложения к дистанционной защите и определителям места повреждения (ОМП).

3. Методы и алгоритмы выявления особой фазы и вида повреждения линии электропередачи.

4. Способы реализации пусковых органов дистанционной защиты.

5. Цифровые фильтры аварийных и симметричных составляющих со специфическими свойствами.

6. Кетодика кодировки фунхций логики устройстз релейной •защита; принципа и методика их тестирования.

- Г -

7. Структура автоматизированного отладочного комплекса, аппаратное, программное и тестовое обеспечение для проверки пкафов автоматического повторного включения.

Общая характеристика работы.

Актуальность проблемы. Перспективным направлением выполнения дистанционных защит является их реализация на микропроцессорной элементной базе посредством универсальных алгоритмов, охватывающих все виды коротких замыканий (КЗ). Наиболее подходят для этих целей адаптивные реле сопротивления, способные подстраивать свою характеристику срабатывания к параметрам нагрузочного режима.

С внедрением в релейную защиту элементов микропроцессорной техники становится возмохным существенно повысить точность определения . места (координаты) повреждения на ЛЭП. Перспективны устройства ОМП одностороннего замера, которые не требуют средств обмена информацией с противоположным концом линии. К тому же желательно совмещение в одном устройстве дистанционной защиты и ОМП, так как они имеют схохие Функции и используют одну и ту же входную информацию.

Повышение эффективности дистанционной защиты на микропроцессорах в большой степени зависит от объема обрабатываемой информации, поэтому актуальны поиски способов определения поврежденных фаз и вида повреждения, позволяющие алгоритму определения зоны настраиваться непосредственно на конкретный тип повреждения в линии электропередачи . Необходимо отметить возможность и целесообразность применения адаптивных реле сопротивления от всех видов замыканий в качестве избирательных органов однофазного АПЗ <ОЛПЗ), которые способны выполнить зту операцию более точно и быстро, чем обычные (неадаптивные) избиратели фаз, особенно при большие переходных сопротивлениях в месте КЗ, совмещая тем самым функции и дистанционных, и фильтровых избирателей. Подобное реаение несколько упрощает и логическую часть ОАПВ, однако, полный анализ работы устройства в различных режимах с целью оптимизации его Функций требует создания математического описания в виде моделей режимов. Это описание позволяет упростить программную модель микропроцессорного ОАПВ, а также разработать принципы его проверки и контроля. Создание проверочных и отладочных устройств для релейной защиты не менее актуально, чем и поиск алгоритмов', адекватных микропроцессорной -элементной базе. " 'Л ., -. \ .

Методы исследований. Реяенке поставленных задач производилось с применением теории цепей, теории систем/ теоретических основ релейной защиты и автоматики, методов вычислительной математики, математического моделирования, экспериментальных исследований.

Научная новизна. Получены теоретические и прикладные результаты в области дистанционной запиты, ОМП, АПЗ, методов контроля сложных устройств релейной защиты.

В теории адаптивного дистанционного принципа: определены целевые функции для определения зоны и места повреждения; предложен метод дистанционным критериев, идентифицирующих зону и место повреждения; приведена методика отображения характеристик адаптивных реле сопротивления на комплексной плоскости; предложены дистанционные способы защиты от всех видов КЗ и для сетей с различными режимами .нейтрали.

В теории избирателей поврездегшой фазы и вида повреждения: проанализированы способы выявления поврежденных фаз и вида повреждения на основе фазовых соотношений симметричными составляющими; предложен способ определения особой фазы с минимальным числом операций; исследованы методы определения поврежденных фаз и вида повреждения на основе аварийных составляющих.

В теории фильтров и пускоБих органов: разработан новый тип фильтров симметричных составляющих с частотным разделением прямой я обратной последовательности; предложен новый способ выполнения пусковых органов блокировки от качаний; разработан фильтр аварийных составляющих, способный работать на фоне, качаний.

Для реализации дистанционной защиты и СМИ на микроконтроллера: разработаны структуры алгоритмов адаптивной дистанционной защиты ЛЭП в различных режимах работы; предложен алгоритм для одностороннего определения координаты места повреждении ЛЭП.

Для алгоритмизации устройства ОЛПВ и его проверки: составлена математическая модель устройства ОЛПВ з виде логихо-временного описания его функций; создан язык программирования логических Функций УРЗА; предложены метод контроля и структура устройства проверки и отладки шкафов АПВ; предложен способ автоматической проверки измерительных органов ОАПЗ непосредственно перед включением в работу.

Практическая ценность.

1. В диссертации разработаны и исследованы на цифровых и Физических моделях линии электропередачи алгоритмы и программы защиты от всех видов замыкания, в том числе: алгоритм определения зоны при включении и опробовании линии напряжением; алгоритм дистанционной защиты на базе аварийных составляющих для быстрой идентификации зоны повреждения; алгоритм определения зоны на основе симметричных составляющих для выявления и подтверждения замыкания; измерительный орган выделения аварийных составляющих, сохраняющий селективность при качаниях, алгоритмы выявления особой Фазы и вида повреждения для различных режимов на базе симметричных и аварийных составляющих.

2. Создан комплекс аппаратных и программных средств для проверки и отладки УРЗД.

3. Спроектирован и реализован автоматизированный отладочный комплекс для шкафов АПВ серии ШЭ. Разработано тестовое обеспечение для проверки и отладки устройства ОАПВ.

Реализация результатов работы. Теоретические и практические результаты, полученные в диссертационной работе, использованы во ВНИИ реяестроения при создании шкафов ОАПВ серии ЕЭ, их испытаниях и отладке, в совместных разработках ВНИИРа и ЧувГУ двух модификаций дистанционной защиты на микропроцессорной элементной базе, первая из которых установлена в Ленэнерго.а аторая находится в стадии отладки (аппаратная часть и резидентное программное обеспечение выполнены во ВНИИРе под руководством к.т.н. H.A. Дони). Кроме ,того, теоретические результаты применены в ряде хоздоговорных и госбюджетных НИР, выполненных кафедрой ТОЭ ЧувГУ.

¿проСащш работы. Основные материалы' и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на II Республиканской НТК "Программируемые устройства релейной защиты и автоматики энергосистемы" (Рига, РДИ, 1988), на III Всесоюзной НТК "Техническая диагностика устройств релейной.защиты и автоматики электрических систем" (Мариуполь. ИМИ,.1990), на Всесоюзной НТК "Современная релейная защита электроэнергетических объектов" -(Чебоксары, ВННИР, 1931), на Юбилейной НТК, посвясзнной 25-летию ВНИИРа ( Чебоксары, ВНИИР, 1886), на Всесоюзном семинаре "Г.ибернетика электроэнергетических систем" (Новочеркасск, НИИ, 1В90), на научно - технических'конференциях молодых ученых и'специалистов ВНИИР

- ЧЭАЗ - ЧувГУ (Чебоксары, 1985, 1987, 1990), а также на научных конференциях и семинарах ЧувГУ (Чебоксары, 1981-1992г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 25 печатных работ , в том числе получено 8 авторских свидетельств на изобретения.

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, гтяти глав, заключения, списка литературы из 122 наименований, 5 приложений. Общ!-"} объем работы 311 стр. включает: 185 стр. машинописного текста, 68 рис. и 23 табл. на 76 стр., список литературы на 13 стр. и 38 стр. приложений.

Краткое содержание работы.

Во введении отражены актуальность проблемы, научная новизна, практическая ценность и очерчен круг вопросов, рассматриваемых в диссертации.

В первой главе рассмотрены и проанализированы алгоритмы дистанционных защит на основе многофазных реле сопротивления (MPC) с устройствами выбора поврежденных фаз и пусковыми органами, а также перспективы применения MPC з устройствах ОАПВ. Кроме того, дан обзор методов алгоритмизации и способов проверки сложных устройств релейной защиты.

Основная цель анализа принципов выполнения дистанционной защиты заключалась в определении наиболее перспективных с точки зрения ' реализации на микропроцессорной элементной базе алгоритмов реле сопротивления (PC) от всех видов замыкания. Наиболее приемлемыми в этом плане оказались адаптивные PC. Для их классификации введено понятие адаптивности в узком смысле, определяемое с позиций регулируемых характеристик (уставок) срабатывания, и понятие адаптивности в широком смысле, определяемое с позиций алгоритмов, когда характеристика срабатывания реле в конкретном режиме заранее не оговаривается. Развитие идеи адаптации в широком смысле привело к адаптивному дистанционному принципу, кратко формулируемому как определение места и зоны повреждения ДЭП путем решения оптимизационной задачи, предполагающей выбор целевой функции, которая достигает минимального или нулевого значения в месте повреждения. Такой взгляд на проблему выделяет в теории дистанционной защиты группу алгоритмов, известну» как многофазные реле сопротивления, которые, как показано, адаптивны »'широком смысле. Каибо-

лее типичными представителями этой группы являются реле Бреслера и реле Суяра, имеющие множество модификаций. Известны их принципиальные недостатки: а) отсутствие универсальности, что проявляется в ориентации на один, заранее определенный, вид КЗ; б) излишние срабатывания при КЗ "за спиной"; в) ложная работа в режиме качаний и при больших расхождениях углов ЭДС эквивалентных систем. Поставлена задача - разработать на основе сформулированного адаптивного дистанционного принципа универсальный алгоритм, идентифицирующий повреждение в защищаемой зоне при всех видах КЗ. В рамках общего алгоритма могут быть разработаны подварианты, оптимально реагирующие на конкретный вид КЗ. Очевидно, что эффективность модификаций.алгоритма повышается при условии предварительного определения поврежденных фаз и вида повреждения. Однако все известные на сегодня способы и устройства выявления . поврежденных фаз имеют общий недостаток, заключающийся в их неселективной работе в режиме качаний. На основе анализа этих методов сделан вывод о том, что разрешение такой проблемы можно найти либо в плоскости синтеза частотно — независимых фильтров симметричных составляющих, либо в разработке новых способов на базе сравнения модулей и фаз аварийных составляющих.

Создание действенных методов определения поврежденных фцз и вида повреждения актуально и для . устройства САПВ, гдэ они поззо-дяют несколько упростить самый ответственный блок- дистанционных избирателей. Проблеме построения микропроцессорного ОАПВ в целом и принципам проверки существующих микроэлектронных шкафов АПВ посвящена заключительная часть перЬой главы.

Показано, что рассмотрение функционирования устройства ОДПВ в различных ситуациях требует применения математических моделей. Одним из методов их формирования яьляется декомпозиция полной модели на подмодели по Функциональным режимам и анализ их поведения в различные моменты времени протекающего процесса. Полученное математическое описание необходимо для решения двух задач: а) оптимизации логических Функций и их кодировки; б) определения концепции системы контроля устройства ОАПВ и задания необходимых точек диагноза в нем.

Основной тенденцией развития средств проверки сложных устройств режейной защиты являемся формирование отладочных комплексов, наиболее перспективные из которых содерх&т В своем составе упрощенные.цифровые модели объекта контроле и объекта защиты.

Вторач глава посвящена адаптивному дистанционному принципу- . определения зоны и места повреждения ЛЭП. Это понятие рассматривается в неразрывной связи со следующими представлениями:

- выбором целевых функций и критериев для диагностики ЛЭП, применимых для идентификации места и зоны повреждения при различных видах КЗ,- .

- исследованием характеристик срабатывания адаптивных реле сопротивления на комплексной плоскости.

Адаптивны": дистанционный принцип по определению предполагает решение оптимизационной задачи, а ходе которого используются целевые функции типа функционала невязки или типа параметра повреждения (табл.1, где 1.- обозначает номер выборки для мгновенных величин, а к - большое дискретное время, определяющее номер полупериода и^ки целого периода для комплексных величин). Первый тип целевой функции пригоден для любой схемной модели и любой модели повреждения. Критерием служит условие достижения целевой функцией глобального минимума на множестве варьируемых параметров.

В диссертации отдано предпочтение наиболее просто реализуемым целевым функциям типа параметра повреждения, в которых учтена априорная информация о резистизной природе повреждения. Математическое отражение данного факта заключается в равенстве нулю сум. марной реактивной мощности повреждения

в*Осг>= .1*С0т<хе)1т(хг)Л=0, (1)

т=А,В,С

» . «

"'где От<хг), 1т(х*) - соответственно фазные; напряжение и ток в месте повреждения хг-.

Из двух задач диагностики ЛЭП, рез&емых на основе адаптивного дистанционного принципа, определение.места повреждения является более общим случаем по сравнению с- определением зоны повреждения. Поиск места повреждения осуществляется целевой функцией 5(х) на базе реактивной мощности-повреждения, предполагаемого » произвольной точке х

бСх>=а и >= гйЬ 1яЕа*(х--.)1»<*-)3. (2)

▼=А,В,С

Критерием же определения•оценки координаты повреждения хг служит условие достижения величиной б<х> минимального уровня

Таблица '

Критерии поиска повреждений.

Вид Критерий

Невязка 0*(х) ■* min, min 02(х) = = o2(xf) ' п л 2 2 [ ко-,к) - ко-,к) ]2 V=A,B,С-к=0

л 2 mod.2 [ L(O-) - L(O-) ] V=Á, в, с v v-

2 moda[ U (x) - lULd) - 3RqI (x) ]

Реактивный параметр О(г); 0(rf) = 0 Q(x) • = 1m S(x) =0

X(x) = Im Z(x) = 0

Т&6лица.2

3am/' канио ■Целе&ая функция Приближённое соотношение

Прямая Косвенная

KM ЯпЩ(ж) I(cc)] Ufl(cc)si7i fA fx) Im\ÍÍM(x}ls(az-)] Im[¡i(x)lBJx-) ] Im[Ú/¡(cc)f/¡p(x-)} argl. . i argl0 (X")s

к'г) Xm{VBC(cc)IB(x)] UVßcWfiM QrgI3Jx)z =агд}г(х-)+я/2= sßt~g4p fx-J

+Vcte)íc(cc)] *$B(x)+Ic(x))\ HVßcßß w- lm\ÍrBC(x)x arg[Üa(x)+Üclxf? -arg[yx)ric(x)y sarg I0 (х-) CLfg:&ßC(x)=t saff,'dVhpC ' -¿pfr')]

K® j arg ly (x)= zrgl'vp (x-) ■

_ в -

б<х) -> и1п. (3)

х -> хг

Более просто оценка хг может быть определена из уравнения

б(хг)=0. (4)

Целевая Функция б(х) типа параметра повреждения (2) в точке КЗ х = хг меняет свой знак

sign(xr-) f- sign(xir+). (5)

Свойство (5) целевой функции (2) создает предпосылки для реализации дистанционных принципов защиты. Соответствующий подход к дистанционной защите и ОМП получил название метода дистанционных критериев.

Алгоритм, базирующийся на целевой функции (2), безразличен к виду повреждения, позволяя к любым замыканиям подходить с единых позиций. Однако привлечение апостериорной информации о поврежденных фазах и виде повреждения приводит , к более простой форме целевых функций. Для наиболее распространенных однофазных замыканий целевая функция б(х) по (2) с поврежденной фазой А предстает з виде

*

б<*>= 2 1п[аА<х)гА(х)з. (б>

v=A,B,C

„ Ло аналогии с выражением (6) в табл.2 приведены целевые функции для остальных видов КЗ. Они названы пряными, так как включамт в себя оценки токов Iv(x) в. самом повреждении, предполагаемом в точке х линии. Соответствующие алгоритмы, опирающиеся на данные целевые Функции, свободны ст методической погрепности. Однако определение токов Iv(x) проблематично не только ввиду бодытх вычислительных затрат, но и в связи с неопределенностью параметров эквивалентной системы удаленного конца ЛЭГТ. В отличие от алгоритмов на базе прямых целевых функций, алгоритмы на оснсзе хос-

ш

венных целевых функций обходятся без tokos повреждения а

используют взамен токи нулевой Io(O-), обратной г.оследоватпзьнос-• «

ти Iv2<0->, либо аварийные состайляюдив токов I»B(Q-), названные з совокупности опорными токами. Варианта косвенных Целевых функций для различных видов КЗ в произвольной точке х линии дани 8 табл.2. Правомерность перехода от прямых целевых функций к косвенным ]от-

ражена в той же таблице, где приведены приближенные соотношения между аргументами разных величин, полученные из граничных условий в месте КЗ.

В диссертации даны также рекомендации по применению целевых Функций для сетей с изолированной нейтралью и для случая больших сопротивлений в месте повреждения или повышенных потерь в схемах нулевой последовательности. В таких случаях вместо опорных токов в этих Функциях используются напряжения соответствующих последовательностей .

Алгоритм определения зоны на основе метода дистанционных критериев состоит из следующих процедур. 1. Определение опорных напряжения и тока в начале линии (Цэ и 2. Расчет опорных величин напряжения и тока в конце контролируемой зоны линии в предположении отсутствия повреждения в ней (Иг и 1г). 3. В соответствии с видом повреждения из табл.2 выбирается целевая функция, на основании чего определяются два значения целевой функции в начале и в конце зоны * •.. *

615 = 1я[и8'18]. (7) бг = 1в[11г 1г]. (8) 4. По неравенству знаков бэ и бг sign(бs) / вхдп(бг) (8) идентифицируется повреждение в зоне.

Метод дистанционных критериев отражает наиболее общее свойство адаптивных реле сопротивления. Все известные информационные признаки и основанные на них алгоритмы, в том числе и реле Ерес-лера, и реле Суяра, следуют из него как частные случаи. При исследовании этих общих свойств в качестве инструмента анализа применялись годографы сопротивлений на зажимах реле. Величина вход- • ного сопротивления реле при замыкании через переменное переходное сопротивление Яг в некоторой точке линии электропередачи кс опишется уравнением годографа

Ъс(хО/£м - 1

г/и*.« +--------------------->. сю>

ад:<хг>1н/:гк<х*> + 1

« «

где £м и 2ск(хг)» 1н и 1к(хг) - соответственно сопротивления и токи на зажимах реле в доавцрийном режиме и при металлическом замыкании в точке хг; Х(хг) =1гк/йгк - внутренняя проводимость эквивалентного генератора, нагрузкой которого является резистор Иг; Чей - доаварийное напряжение в месте будущего, замыкания; 1гк - ток в самой закоротке. Перемещая координату хг вдоль всей линии, для определенного нагрузочного режима можно поотроить семейстао годо-

графов, дна из которых будут соответствовать величинам бз(Иг) я бг(Кг) з начале и конце зоны защиты, т.е. эти годографы определяют характеристику срабатывания адаптивного РС при данной нагрузке. На рис.1 построена характеристика срабатывания при междуфазном.ХЗ для углов передачи £ = 60° и § = -60°, при всех возможных значениях Иг. Для практических целей реальные значения Иг ограничены сверху и снизу

< Й£ < Яшах, (11)

где Rfni.ii < 0. что должно гарантировать работу реле при металлическом КЗ т.е. при Кг = 0. На этом рисунке кроме двух годографов граничных точек зоны показана зависимость 2(Кг) для промежуточной точки 1эо»и< х <0, пересекающая область срабатывания, а также приведены два годографа при КЗ "за спиной". При прямой передаче мощности эти годографы пересекают область срабатывания, что предопределяет в дистанционной защите наличие блокирующего реле направления аварийной мощности. Анализ годографов обратной передачи (!>=-60ст) показывает, что начиная с некоторого переходного сопротивления Ясггар на плоскости Ъ. появляется область пересечений годографов, где невозможно гарантированное срабатывание РС. Для прямой передачи область пересечений находится на континууме отрицательных Яг. При. междуфазном КЗ для ЛЗП-500 "Кавкасиони" величина ИтвЕ» = 62 Ом для точки КЗ 1 = 400 Км. Характеристика срабатывания ограничена значениями йеоах < Зтац.

Алгоритм дистанционной защиты от всех видов ХЗ и 0МП линии на основе адаптивного дистанционного принципа рассмотрен в четвертой ^главе диссертации.

Третья глава посвящена разработку и исследования алгоритмов пусковых органов дистанционной защиты, а также способам выявления поврежденных Фаз и вида повреждения. Приведены рззультаты разработки пусковых органов блокировки от качаний для двух упоминавшихся модификаций микропроцессорной дистанционной защиты. Пусковые органы первой модификации основаны на спектральном различии токов качаний и короткого замыхания. Показано, что наиболее общим пусковым органом дистанционных защит следует считать заграждавший Фильтр, полоса заграждения которого выбрана з диапазоне, охватывающем возможные значения частот при качаниях. Поскольку тох обратной последовательности как информационный параметр предпочтительнее иных величин, для этой же цели разработаны фильтры симметричных составляющих с минимальной частотной погреинсстъю, основанные на частотном разделении прямой и обратной последователе.-

ностей. Прямая последовательность, переведенная в область суммарной частоты эквивалентных систем, подавляется заграждающими фильтрами с полосой в окрестности 100 Гц, а обратная последовательность предстает в виде ортогональных составляющих разностной частоты .

Для современной дистанционной защиты функции пусковых органов решено расширить, выполняя их б виде измерительных органов (фильтров) аварийных составляющих тока, возможно, обратной последовательности, что позволяет сохранить точность защиты при наложении КЗ на качания. Входные данные для этого органа подготавливает Фильтр ортогональных составляющих. Фильтр аварийных составляющих, действуя в крупном дискретном времени к, обрабатывает пс нерекурсивному алгоритму на каждом шаге комплексные входные сигналы 1(к). Аварийная составляющая тока КЗ 1р, выступающая в качестве информационного параметра, определяется как разность между текущим значением тока 1(к) и предсказанным значением 1(к), экстраполированным для этого же момента к по нескольким предшествующим выборкам А в

1р(к) = 1(к) - Кк> = 1(к> Ьа«<к-д). (12)

3=1

Интервал дискретизации для времени к выбирается равным лолуперио-ду, благодаря чему дополнительно подавляется составляющая суммарной частоты в выходном сигнале фильтра ортогональных состазлкющих. Общее же свойство фильтров аварийных составлявших (12). заключается в равенстве нулю суммы коэффициентов Ьч (с учетом, что Ьо=Х), что адекватно подавлению низкочастотной составляющей дискретного тока 1р(к). В работе исследовались про^тейш-Ле фильтры второго порядка с коэффициентами Ьх=-2, Ьг=1 и третьего порядка - Ьа.=-Ьа=3, Ьз=-1. В установившихся режимах без качаний выходная величина Фильтра (12) имеет нулевой уровень. При частоте рассогласования эквивалентных систем, равнымДГц, небаланс на.выходе Фильтра второго порядка составляет 102, а третьего — менее 1.5% от амплитуды биений тока качаний.

Разумеется, функции пусковых органов за Фильтрами аварийных составляющих сохраняются, и в них присутствует порог срабатывания, начиная с которого происходит выдача выходных величин. Уставка задается адаптивно, и сигнал пуска имеет вид

П'

у ■= дрГ[по<К1р<к)) - (Ку/п)*^ пос1(1р'(к-5)}3, ~ - 12-

где Ку - коэффициент, определяющий чувствительность органа в зависимости от отстраиваемой величины Д £. Для частот рассогласования Д Г' < 5 Гц рекомендуется Ку=4.

В диссертации проанализировано множество алгоритмов выявления поврежденной Фазы и вида повреждения. Установлено, что для кардинального решения этой проблемы требуется привлечение широкой информационной базы: симметричных составляющих тока и напряжения, аварийных составляющих тока, фазовых комбинаций между различными токами. Разработан алгоритм на основе симметричных составляющих и ряд алгоритмов на основе аварийных составляющих тока. Первый из них применяется в подпрограмме первого включения при опробовании линии напряжением. Данный алгоритм включает в себя ■ разграничение по величине тока нулевой последовательности земляных и междуфазных ХЗ и выбор особой фазы, с последующим поочередным определением однофазного и двухфазного КЗ на землю, а при междуфазном повреждении контролируется каждая из трех пар фаз. Алгоритм выявления особой Фазы построен на сравнении фаз токов обратной и нулевой последовательностей, обходясь при этом минимумом операций. Вначале формируется для каждой фазы параметр

б* = 1оС1тг*?оЗ , * (13)

где - ток обратной последовательности фазы V, затем происходит суммирование двух величин (13)

67 = бт + , (14)

где 7+1, т-1 - обозначение опережавшей и отстающей фаз, и, наконец, определяется особая фаза ^ по условию, что

(йгап < 0;-5(в13а 5г>+2 > 0). (15) Еыргхе:-ие (14) интерпретирует поворот вектора относительно

тока 1о на угол ¡Р -агсзап(К), где К -.ыбирается из соотношения сопротивлений обратной и нулевой последовательностей. Для реальных сетей достаточно рассмотреть значения К=2-2 и К=2-1 .

Успешнее всего проблема выявления поврежденных фаз и определения зида повреждения решается на базе аварийных состазаяЕщкзс тока, их Фазовых сдвигов ло отношению к току нулевой последовательности, а также безнулевых (центрированных) ¿зарийных токов 1р, получаемых из аварийных составляющих путем устранения тока нулевой последовательности. Из Всего многообразия алгоритмов, разработаккых на

основе указанных величин, наиболее характерные приведены в табл.3. Первые два способа табл.3, основанные на сравнении ортогональных величин либо аварийных, либо безнулевых составляющих, легко реализуемы без больших вычислительных затрат, однако на них сказываются погрешности фильтров аварийных составляющих в режиме хачаний. От этого недостатка избавлены более сложные способы 3 и 4, реализующие наравне со сравнением ортогональных величин еще и фазовые соотношения между безнулезыми составляющими и током Хо. Они отличаются друг от друга глубиной отстройки от частоты рассогласования Д Г. Исследования предложенных алгоритмов показали их способность правильно выявлять поврежденные фазы и вид повреждения при различных КЗ. возникающих в режиме качаний до Д Г=5Гц.

Теоретический материал данной главы явился основой для создания части алгоритмов дистанционной защиты, рассмотренной в следующей главе.

Четвертая глава посвящена алгоритмизации микропроцессорной дистанционой защиты. Здесь ставится задача разработки защиты от всех видов КЗ, в том числе наложенных на качания, сохраняющей селективность при высоких переходных сопротивлениях (более 100 Ом). Кроме того, она должна обладать способностью выявлять динамические* режимы и определять поврежденные фазы, виды КЗ и место повреждения линии. Защита не должна отказывать в действии при включении на закоротку или при опробовании линии напряжением.

Исследования алгоритмов, проведенные в предыдущих главах, показали эффективность включения в информационную базу защиты аварийных составляющих токов. В результате алгоритм дистанционной защиты подразделен на ветвь первого вхлюченйя и основную ветвь. Ветвь первого включения работает при отсутствии информации о пред-вествующем режиме и довольствуется' текущими электрическими величинами , а также их симметричными состав-.яходими.

Алгоритмы оснопной ветви используй* наряду с параметрами ветви первого включения еще и аварийнее составляюаде. Такое сочетание исходник данных связано с тем, что более информативные алгоритмы из основе аварийных составляющих еыносйт однократное реве-нис, которое нуждается в подтверждении по другой подветви алгоритма, использующий симметричные составляющие. Практически дело заключается в том, что фильтр аварийных составляющих после най?1-ройки на новый режим сети начинает выдавать нулевой сигнал .■ Управляющая программа дистанционной завита адаптивно выбирает ветвь и

СПОСОБА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОВРЕЖДЕННОЙ ФАЗЫ И ВИДА ПОВРЕЖДЕНИЯ НА ОСНОВЕ АВАРИЙНЫХ СОСТАВЛЯЮЩИХ.

Таблица 3

\ ¡N Способ Информационные параметры Особая K< 1 ' t>asa g и вид пов] ! К'2' •>еждения К' " Примечание !

! .1 Сравнение по величине аварийных слагающих I pva I v""Inv hv»maxíabs( (ort(lpv))) h„ > M h0-i<M h„ < M ha-i>М t modi„ >> 0 ! mod I., - 0 h^. > M v=A.B.C По значениям мак-! симальных ортого-! нальных составляю-! щих определяют пов! реаденную Фазу и ! вид КЗ (

1 2¡Сравнение ава-! ¿рияных Фезнуле-! !вых токов по ! îвеличина j ; ! ! « f » » • % p v* X s^— I nv—I o íwmaxtabs( (ort(I'p^) ) ) M»maxChA.hB.hc) m»min(hA.he,he) 1. 8m< M< <2.2m hw)hg-l h3 >ha*t M > 3m hath! he>ht M > 6m i-i H< 1. 5m С помощью макси- ! мальной и минима-! льноп величин оп-! ределяют вид КЗ. ! а затем и особу» ! Фазу. !

J 3 ! Сравнение ава-1 ¡рийних токов по J ¡величине и баэ-! ! нулевых аварий! !.ных токов по 1 ¡Фазе Ipv . lo Ipv Iс fwmax(abs t (ort(Ipv))) M»max(h*,hD.hc) « 0.625 Re S > > i irn s; 1.5he>h„. 1. 3h„>hu. ¡ ШОС ! ► i! i 1Í«¿>>0 ha < M h»-i>M hB-i>M raodlc hv > M v=A,B.< Используется при ! ! качаниях в систв-.' на. ! 1 1

1 41 Сравнение токов ! ! нулевой посла! ¡доватальности и ! '1боэнуЛавых ава-! 1рийних токов по 1 ! Фазе 1 ' 1 ~7-----Т-—Г7 - Ipv , Iof X pv 2» le hv'ma^c (abo ( (ort(Ip^))) M»max(h*,h»,hc)' » 0.6073 a^»Re2-i bs.- ! ImS» 2a > b 2a < b * ! 2a < b ! ! moc 2a < b 2a > b 2a > b Ûo>>0 he < M h„-i>M >M • modlo»0 fw > M v-A.B,C i Используется при! асинхронных ходах! и качаниях в сис-! теме с частотой ! рассогласования ! до 3 ГЦ. ! 1

1

ta i

подветвь, в которую могут входить ряд подпрограмм, построенных на основе алгоритмов:

- определения зон повреждения линии на базе косвенных критериев;

- фильтра аварийных составляющих и пусковых органов на его основе;

- выявления поврежденных Фаз и вида повреждения, построенного на комбинации аварийных и симметричных составляющих или только определения особой фазы на основе симметричных составляющих;

- определения места повреждения на базе прямых и косвенных критериев.

' Алгоритм определения зоны повреждения базируется на уравнениях (7)-(9). Опорные величины в них в зависимости от вида короткого замыкания принимают значения, приведенные в таблице 4. Величина напряжения фазы \г в конце зоны

1М1) = 1М0) - 1#{гд[1?(0-) - 1о(0-)] + 2.оХо(0-)},

где - Оу(0), 1у(0-), 1о<0-) - фазные величины и ток нулевой последовательности на зажимах реле; 2д и - удельные сопротивления прямой и нулевой последовательностей. Идентификация симметричного трехфазного замыкания осуществляется по суммарному критерию всех Фаз для начала и конца зоны защиты

* * . ' * бг = ^д бг = 1вСи*г*1уг].

у=А,В,С у=А,В,С

Необходимым условием принятие ресения о КЗ в зоне является выполнение неравенства (9).

В структуре дистанционной защиты применены два типа алгоритмов выявления поврежденных фаз. Один из них, служащий для определение. особой фазы при земляных КЗ в ветви первого включения, . основан на способе (13)-(15). С помощью второго типа, реализованного иа базе способа 3 тйбл.З, выявляется поврежденные фазы и вид повреждения в основной Ьет'йи аЛгбритма дистанционной защиты. Кроме процедур, указанных в таблице, в алгоритме выявления фазы использован к блок разграничения збйляных и междуфазных КЗ, что заметно повышает быстродействие алгоритма (при междуфазных КЗ число операций сокращается в двое).

Полный алгоритм дистанционной защиты был подвергнут всесторонней проверке на цифровой модели ЛЭП-500 "Кабкасиоки". Подучено селективное функционирование алгоритма при всех видах КЗ, наложенных на качания с частотой рассогласования' Гц и различ-

ЗНАЧЕНИЯ ОПОРНЫХ ВЕЛИЧИН ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗОНЫ ПОВРЕЖДЕНИЯ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЯХ __Таблица 4.

\Вели-\ чи-\на ток 1е г напряжения '

Вкд\ КЗ \ симметричные составляющие аварийные составляющие

К^ | 1о(0-) • и ¿0) и ¿1)

к(2) Л£>2(0-) ^и.р" .р

к(1,1) -¿5+1(0) -0?+1(1)

к(3) полные токи VI)

ПРИМЕЧАНИЕ: - обозначение особой, отстающей и опережающей фаз.

Л Ом

\ (/ 2оАт ^ 1 кЬ

ш

\mXis 408,6

•юг " / -200 ( ( { I -200

\

воо сс^-0,1

I I

I ¡р&Щ то я ом

рас. I Харахтеристихи сра6агпы£анид РС лрамемВуфо&ныхХЗ:

а)угм передачи - \1 - 5)угол передачи $0°

ном направлении перетока мощности. Переходное сопротивление при этом варьировалось в диапазоне 0-100 Ом, а точка КЗ перемещалась вдоль всей линии с вагон 20 Км (1=409 Км). Исследовались времена прохождения наиболее длинных ветвей алгоритма, которые составили Ъмж <6 шв для защиты от всех видов КЗ и < 4.5 аз для ее мо-

дификации от земляных КЗ. При испытаниях алгоритмов дистанционной защиты на физической модели времена срабатывания не превышали 1.5 периода промышленной частоты.

Экспериментальная проверка алгоритма определения места повреждения на основе прямых (2) и косвенных (6) целевых функций производилась на цифровой модели ЛЭП-500. На рис.2 даны зависимости б(х) вдоль линии от используемых параметров целевой функции. Абсолютная погревшость оценки места повреждения в условиях вычислительного эксперимента в случае прямых целевых функций сходит на нет ( менее 100 метров) и определяется вычислительными погрешностями модели энергосистемы и самого алгоритма. Более значительны погрешности косвенных критериев (рис.3), что объясняется неадекватностью фаз токов в повреждении и на зажимах реле.

. Пятая глава посвящена алгоритмизации логических функций и разработке методов контроля и проверки сложных систем релейной защиты на примере^вхафов АПВ. Установлено, что исследование функциональных схем 0АПВ на логико-временной модели . позволяет оптимизировать логику зашиты и определить контрольные точки для проверочных устройств.'

Математические модели 7РЗА могут быть построены в форме мно-< гомерного пространственного, математического описания

А = {Т.Г.Т,*.В.Н},; (18)

где элементы модели представляю* соответственно' множество наблюдаемых моментов времени, входных и выходных сигналов, множества состояний объекта, уставок элементов времени его переключаемых элементов.

Модель 0АПВ в различных режимах описывается системой уравнений «Ш) = 7Сх(Ь1-х),01.,и]

(17)

гао = ССгиО.Ох.Ъ], где х(ЬО,г(Ь1) - подмножества, определяющие состояние ус*ройстяа и его выходные сигналы, в момент времени Ъж; Хл - вектор входных . воздействий, зафиксированный в о-момент времени,причем ^ < Ьл.

Модель (17), получившая название логико-временной, с изменением одного из элементов мнохеств Н или D в общей модели (16) видоизменяет свою структуру.

Показано, что, кроме известных методов непрерывного контроля УРЗА, для устройства ОАПВ разработан способ, позволяющий осуществить проверку некоторых его измерительных органов непосредственно перед действием. Суть способа заключается в том, что в цикле ОАПВ часть измерительных органов начинает действовать спустя определенное время после начала аварии. В указанный промехутох на измерительные органы подаются токи и напряхения неповрежденных Фаз, вызывая тем самым их срабатывание. При выявлении неисправного органа его выход блокируется.

Проверка и отладка устройств АПВ проведена на автоматизированном отладочном комплексе (АОК). Вариант АОК выполнен на основе микроэвм ДВК-3, которая связана с объектом диагноза через специальное устройство сопряжения. Состав программного обеспечения иллюстрирует рис.4. Отладочный комплекс может работать в следующих режимах:

- пассивной регистрации состояния выходов и контрольных точек проверяемого устройства, которое возбуждается не зависимыми от АОК источниками;

- активной регистрации выходов, когда источником и приемником объекта диагноза является отладочный комплекс;

- отладки, применяемой для автоматической проверки, обнаружения и локализации неисправного блока.

Структура тестового обеспечения АОК (рис.5) позволяет адаптироваться к любым УРЗА без изменения их текущего состояния.

Теоретические и практические результаты, полученные в диссертационной работе, использованы во ВНИИ релестроения при разработке устройства ОАПВ и АОК для шкафов АПВ и при реализации дистанционной защиты на микропроцессорах. АОК внедрен во ВНИИРе, на подстанциях "Белый Раст" и "Конаково" Управления дальних передач Рос-знергои подготовлен опытный образец комплекса для ЧЭАЗа.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные научные и практические результаты, полученные в работе. заключаются в-следующем:

1. Исследован адаптивный дистанционный принцип определения зоны и наста повоекдения Введено понятие адаптации характеристик реле

- '¿О -

Прикладные подпрограммы

п/п пассивного регистратора

Сервисные подпрограммы

п/п активного регистратора

п/п редактора

п/п отладчика

Резидентные подпрограммы

п/п ввода/выв. тестов на диск

п/п трансляции тестов

п/п монитора

п/п .пгстинга результатов _

п/п ввода переключателей

п/п обработки прерываний тайм

п/п распечатки тестов

п/п тестирования модулей

п/п выбора объекта диагноз

п/п помощи оператора

Рис.4 Состав програми-яого обеспечения.

Рае.5- Структура тестового обеса£Ч№2Я АСН.

сопротивления в узком и широком смысле.

2. На основе адаптивного дистанционного принципа разработан метод дистанционных критериев, давший возможность построить алгоритмы дистанционной защиты от всех видов замыканий, а также алгоритмы определения места повреждения. Точность расчета места повреждения и определения зоны защиты тем выше, чем полнее вводимая информация о структуре и параметрах контролируемой системы.

3. Исследованы характеристики дистанционных критериев на комплексной плоскости Ъ,-

4. На основе анализа симметричных составляющим тока предложен способ определения особой фазы при земляных коротких замыканиях.

5. Разработаны различные способы выявления поврежденных фаз и вида повреждения на основе аварийных составляющих, сохраняющих селективность при всех видах КЗ, наложенных на качагшя. Рекомендован метод на базе комбинации симметричных, аварийных и безнулевых составляющих.

6. Показано, что наиболее общим пусковым органом дистанционных защит является заграждакщий фильтр основной частоты..

7. Разработаны фильтры симметричных составляющих с минимальной частотной погрешностью. На их основе разработан пусковой орган блокировки от качаний.

8. Предложены нерекурсивные фильтры аварийных составляющих. Показано, что они могут быть использованы в качзстве пусков&го органа с адаптивной.уставкой срабатывания.

9. Предложен и реализован алгоритм дистанционной защиты с перестраиваемой структурой, предусматривающий сочетание информационной базы аварийных составляющих с информационной базой симметричных составляющих.

10. Показано, что построение логико-времекнкх моделей УРЗА позволяет оптимизировать структурную схему, устройства и рационально определять число и место точек диах ноза для целей автоматизированной проверки.

11. Разработан комплекс аппаратных и программных средстз и тестовое обеспечение для автоматизированной проверки и отладки ака-фов АПВ.

12. Предложен способ автоматической проверки работоспособности измерительных органов ОАПВ непосредственно перед включением в работу.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕНЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Лямец Ю.Я., Антонов В.И.,Ефремов В.А.,Нудельман Г.С., Под-пивалин Н.З. Диагностика линии электропередачи // Электротехнические микропроцессорные устройства и системы: Межвуз. сб. науч.

тр./ Чебоксары: Изд. ЧГУ, 1992.-с.9-32.

2. Лямец Ю.Я., Ильин В.А., Ефремов В.А. Адаптивное реле сопротивления // Электротехника. 1993, n9, -с.35-40.

3. Подшивалин Н.В., Ефремов В.А., Антонов В.И. Программная реализация логических схем релейной защиты на микропроцессорах // Электротехника. 1939, N8. -с.69-72 ;

4. Ефремов В.А., Лямец Ю.Я., Шнеерсон Э.М. Алгоритм блокировки релейной защиты при качаниях, использующий цифровые заграждающие фильтры // Электротехнические устройства и системы на основе микропроцессоров и микроЭЗМ: Межвуз. сб. науч. тр./ Чебоксары: Изд. ЧГУ, 1985.-с.25-33.

5. Ефремов З.А. Логико-зременная модель устройства однофазного автоматического повторного включения // Электротехнические микропроцессорные устройства и системы: Межву(з. сб. науч. тр./ Чебоксары: Изд. ЧГУ, 1992.-с.82-87.

6. Антонов В.И., Ефремов В.А., Ильин З.А., Федоров Ю.А. Автоматизированный отладочный комплекс на микроэвм для устройства

САПЗ // Применение микропроцессоров и микроЭВМ в электротехнике: Межвуз. сб. науч. тр. / Чебоксары: Изд. ЧГУ 1989. -с.96-103.

7. Ефремов З.А., Шевцов З.М., Федоров ¡O.A., Амурский И.П.', Поляков З.Г. Проверка шкафов АПЗ на автоматизированном отладочном комплексе // Устройства релейной защиты и противоаварийной азтсматики/ Труды ВНИИ?.- Чебоксары, 1989. -с.10-15.-

3. Ефремов A.A., Константинов A.M. Адаптивный дистанционный принцип в защите лит.и электропередачи // Сборник научных трудов аспирантов Чувашского государственного университета / Чебоксары: Изд. ЧГУ 1023. -с.25-28.

9. Ефремов В.А., Амурский И.П., Яамис М.А., Подщивалин Н.В. Устройство ОАПЗ с применением микроЭЗМ/Матер. Всесоаз. науч.-техн. конф., посвященной 25-летию ЗКИИРа.- Чебоксары, 198В. -с.33-34.

1С. Подсивалин Н.В., Ефремов В.А., Антонов В.И. Специализированный язык программирования логических схем релейной .защиты // Программные устройства релейной защиты и автоматики , энергосис- -тем: Матер. II науч.-техн. конф.-Рига, РПИ, 1888.- с.122-123.

11. Нуделйман Г.С., Ефремов В.А., Антонов В.И, Реализация логической части устройства на микроэвм// Программные устройства релейной защиты и автоматики энергосистем: Матер. II науч. -техн. конф.-Рига, РПИ, 1988. - с.67-69.

12. Ефремов В.А., Шевцов В.М., Нудельман Г.С. Автоматизированные диагностические комплексы сложных устройств релейной защиты // Техническая диагностика устройств релейной защиты и автоматики электрических систем: Матер. III Всесоюз. науч.-техн. конф,- Мариуполь, 1990. - с.40-41.

13. Ефремов В.А., Амурский И.П., Шамис М.А., Подшивалин Н.В. Проверка микроэлектронных шкафов АПВ посредством автоматизированного отладочного комплекса // Техническая диагностика устройств релейной защиты и автоматики электрических систем: Матер. III Всесоюз. науч.-техн. конф,- Мариупол», 1990.-с.37-38.

14. Амурский И.П., Ефремов В.А. Логико-временная модель устройства ОАПВ // Современная релейная защита электроэнергетических объектов: Матер. Всесоюз. науч.-техн. конф.- Чебоксары, 1991. - с.£5-57.

- 15. Ефремов В.А., Шевцов В.М. Автоматизированные диагностические комплексы для сложных устройств релейной защиты и проти-воаварийной автоматики // Кибернетика электрических систем: Матер. Всесоюз. семинара 24-27.сентября 1990.- Новочеркасск/ Изв. вузов Электромеханиха. - 1990. -Kll.-c.lll.

16. Ефремов В.А. Автоматизированный отладочный комплекс с цифровой моделью контролируемого Объехта // Теоретические и прикладные вопроси электротехники и автоматики: Тез. докл. науч. -техн. конф.- Чебоксары, 1980.- с.148.

17. A.c. 1121735 СССР, Кд. Н02Н 3/00- Фильтр прямой (обратной) последовательности/ В.Я. Лямец, В.М. Шевцов, В.А. Ефремов.-Опубл. Б.И. N 40, 1984.

18. A.c. 1156165 СССР, Кл. Н01Н 83/22 Реле приращения переменной величины/ В.А. Ефремов, Ю.Я. Лямец, Э.М. Шнеерсон - Опубл.

Б.И. Н 18. 1885.

18. A.c. 1169042 СССР, Кл. H0JH 83/20 Пусковой орган блоки-poBKi: от качаний / Ю.Я. Лямец, Э.М. Онеерсон, В.А. - Ефремов -Опубя. Б.И. Н 27, 1886.

20. A.c. 1234790 СССР» Кл. G01R 29/16 Фильтр прямой (обратной) последовательности/ Ю.Я. Лямец, В.М. Шевцов, В.А. Ефремов - Опубл. В.И. В 20, 198В.

21. А. с. 1275627 СССР, Кл. Н02Н 3/38 Пусковой орган блокировки от качаний / В. А. Ефремов, 10. Я. Лямен, Э. М. Шнесрсон. — Опубл. Б.И. Лв -15, 1986.

22. Л. с. 1379856 СССР, Кл. Ы02Н 3/06 Устройство однофазного автоматического повторного включения линии электропередачи ' В. Л. Ефремов, Г. С. Нудельман, В. Г. Поляков. — Опубл. Б.И. Л» 19, 1988.

23. А. с. 1659987 СССР, Кл. С05В 23/02 Устройство для проверки работоспособности объектов / В. И. Антонов, В. А. Ефремов, В. М. Шевцов, Г. С. 11удельман. — Опубл. П.И. Л» 24, 1991.

24. А. с. 1С97166 СССР, Кл. Н02Н 3'06 Устройство контроля за погасанием дуги подпитки в цикле ОЛПВ / В. А. Ефремов, В. Г". Поляков.— Опубл. Б.И. Л° 45, 1991.

25. Г1Р по заявке 5024436'07 Н02Н 3/26 от 29.01.92 Способ определения поврежденных фаз и вида повреждения линии электропередачи / Ю. Я. Лямец, В. И. Антонов, В. А. Ефремов, Г. С. Нудельман.

Формат 60x84/16. Объем 1 п. л. Тираж 100. Заказ XV 607. Тип. ЧГУ.

ВВЕДЕНИЕ.

Глава1. Современное состояние и перспективы развития адаптивных дистанционных реле и средств проверки сложных устройств релейной защиты и автоматики

1.1 Классификация дистанционных способов.

1.1 Л Способы адаптации реле сопротивления.

I.I.2 Характеристика и методы анализа MPC.

1Л.З Способы построения MPC.

1.2 Устройства и способы выбора поврежденных фаз и вида повреждения. Современное состояние

1.2 Л Классификация устройств выбора поврежденных особых) фаз.

1.2.2 Устройства определения вида повреждения при

КЗ на землю.

1.2.3 Способы выбора поврежденных фаз и вида повреждения на основе аварийных составляющих

1.2.4 Выводы и тенденции развития устройств выбо-• ра фазы и вида повреждения.

1.3 Проблемы создания и проверки устройства ОАПВ.

1.3.1 Устройство ОАПВ с микроЭВМ.

1.3.2.Специализированый язык программирования логических схем.

1.3.2 Л Требования к языку.

1.3.2.2 Структура языка

1.3.2.3 Формат исходного текста программы

1.3.3 Математическое моделирование сложных устройств релейной защиты

1.3.4 Техническое диагностирование УРЗА

1.3.4.1 Постановка задачи

1.3.4.2 Виды контроля УРЗА.

1.3.4.3 Тестовый контроль в системах РЗ

Выводы.

Глава 2. Адаптивный дистанционный принцип в диагностике ЛЭП.

2.1 Основные электрические величины и схемные модели ЛЭП.

2.1.1 Основные обозначения электрических величин.

2.1.2 Описание схемной модели ЛЭП

2.2 Постановка задачи и информационные параметры в диагностике ЛЭП.

2.3. Целевые функции и критерии.

2.3.1 Классификация целевых функций.

2.3.2 Целевые функции для определения зоны и места повреждения ЛЭП.

2.3.3 Прямые целевые функции.

2.3.4 Косвенные целевые функции.

2.3.5 Граничные условия в месте повреждения.

2.3.5.1 Граничные условия при однофазном замыкании.

2.3.5.2 Граничные условия при двухфазном замыкании.

2.3.5.3 Граничные условия при двухфазном замыкании на землю.

2.3.5.4 Граничные условия при трехфазном замыкании.

2.3.6 Запись косвенных целевых функций с учетом граничных условий повреждения.

2.3.6.1 Однофазное замыкание

2.3.6.2 Двухфазное замыкание

2.3.6.3 Двухфазное замыкание на землю.

2.3.6.4 Трехфазное замыкание

2.4 Дистанционные способы защиты на основе косвенных параметров.

2.5 Алгоритм ДЗ от земляных КЗ.

2.6 Дистанционный способ для сетей с малыми токами замыкания и сетей с изолированной нейтралью.

2.7 Исследование характеристик срабатывания адаптивного реле сопротивления

2.7.1 Годографы сопротивления на зажимах реле.

2.7.2 Алгоритмы и характеристики адаптивных реле.

Выводы

Глава 3. Разработка алгоритмов пусковых органов, органов выявления поврежденных фаз и вида повреждения ЛЭП.

3.1 Пусковые органы дистанционной защиты.

3.1.1 Фильтры обратной последовательности для ПОБ.

3.1.2 Фильтры симметричных составляющих для

ПОБ с малой частотной погрешностью

3.1.3 Алгоритм пускового органа ДЗ на основе различий спектров тока КЗ и качаний.

3.2 Фильтр аварийной составляющей тока короткого замыкания.

3.3 Способы выявления поврежденных фаз и вида повреждения.

3.3.1 Способ определения особой фазы на основе симметричных составляющих для микропроцессорного ДЗ.

3.3.1.1 Модификация способа.

3.3.2 Способы выявления поврежденных фаз и вида повреждения на основе аварийных и симметричных составляющих.

3.3.2.1 Схемная модель аварийного режима

3.3.2.2 Способ на основе сравнения ортогональных составляющих аварийного режима

3.3.2.3 Свойства аварийных безнулевых токов.

3.3.2.4 Граничные условия между аварийными безнулевыми токами в месте КЗ.

3.3.2.5 Граничные условия между аварийными безнулевыми токами на зажимах защиты.

3.3.3 Алгоритм распознавания вида КЗ и выявления поврежденных фаз.

3.3.4 Алгоритмы выявления поврежденных фаз и вида повреждения на основе фазовых соот^ ношений различных величин

3.3.5 Способ, использующий аварийные свободные составляющие.

Выводы.

Глава 4. Разработка и исследования алгоритмов адаптивной дистанционной защиты и ОМП.

4.1 Алгоритм первого включения.

4.2 Алгоритм дистанционной защиты от всех видов замыкания.'.

4.2.1 Определение зоны повреждения.

4.3 Результаты исследований алгоритмов, построенных на основе комбинации различных способов определения фазы и вида КЗ.

4.4 Алгоритм фильтра аварийных составляющих

4.5 Исследования алгоритма ДЗ на физической модели.

4.6 Результаты цифрового моделирования ОМП. . . . 207 Выводы.

Глава 5. Моделирование ОАПВ и отладочных комплексов . . 214 5.Д Математические модели в теории релейной защиты.

5.1.1 Этапы моделирования УРЗА.

5.1.2 Модель "черного ящика" в системе математического описания ОАПВ.

5.1.3 Теоретико-множественная модель ОАПВ

5.1.4 Декомпозиция устройства ОАПВ.

5.1.4.1 Декомпозиция по входным сигналам.

5.1.4.2 Декомпозиция модели по выходным сигналам.

5.1.4.3 Декомпозиция по переключаемым элементам.

5.1.4.4 Декомпозиция по времени

5.1.5 Логико-временная модель ОАПВ.

5.2 Цифровые и квазицифровые модели'для отладочных комплексов

5.2.1 Цифровые модели защищаемых объектов

5.2.2 Отладочные комплексы с цифровыми моде-проверяемых устройств.

5.2.3 Отладочные устройства с комплексными цифровыми моделями.

5.2:4 Квазицифровые модели для отладочных комплексов.

5.3 Автоматизированный отладочный комплекс для устройств АПВ.

5.3.1 Аппаратное обеспечение АОК.

5.3.2 Программное обеспечение АОК.

5.3.3 Тестовое обеспечение АОК.

5.3.4 Режимы работы АОК.

Выводы.

Интенсивное развитие единой энергосистемы, сопровождающееся увеличением единичных мощностей и расширением сети генерирующих и энергопотребляющих объектов, предусматривает наряду с ее количественным ростом и качественные изменения, заключающиеся, в первую очередь, в повышении надежности функционирования. Основными условиями надежной и безаварийной работы электроэнергетических систем являются безотказность и селективность функционирования устройств релейной защиты и автоматики (УРЗА) [1-4]. Надежность самих УРЗА, с одной стороны, зависит от используемых в защитах алгоритмов, эффективность которых в известной мере определяется уровнем существующей элементной базы, а с другой стороны - от организации эксплуатационного обслуживания, в частности,от периодичности и полноты профилактического контроля Решение задачи повышения эффективности работы УРЗА видится в создании устройств нового поколения на базе средств микропроцессорной техники. Привлекательность нового направления связана прежде всего с рядом важных преимуществ цифровой обработки сигналов по сравнению с аналоговой. Главное из них - отсутствие принципиальных ограничений на алгоритмы обработки, что создает благоприятные предпосылки для реализации эффективных и, как правило, более сложных алгоритмов защит. Благодаря неограниченным вычислительным возможностям микропроцессорной техники, можно получить сколь угодно высокую точность алгоритмов. По сравнению с традиционными устройствами защиты на аналоговых элементах от применения программируемых (цифровых) защит на микропроцессорах ожидается улучшение эксплуатационных показателей, уменьшение физического объема и номенклатуры защит [-5,б]. Особенно преимущества микропроцессорных защит проявляются в реализации полного и непрерывного самоконтроля цифровых устройств релейной защиты, а также в организации диагностики УРЗА, как цифровых, так и аналоговых.

Одним из основополагающих принципов, на котором строится теория релейной защиты и автоматики, является дистанционный принцип. На нем реализованы защиты линий электропередачи, мощных трансформаторов и генераторов и др. [?]. На этом же принципе работают избиратели фаз устройства однофазного автоматического повторного включения (ОАПВ). Однако обычно упомянутые ♦ защиты выполняют функции резервных, что связано прежде всего со сложностью задания точностных уставок (характеристик) для различных режимов и принципиальной предрасположенностью к неселективной работе при качаниях ЭДС эквивалентных систем. В то же время несоизмеримость затрат на изготовление дистанционной защиты (ДЗ) с узким ее функциональным назначением, ориентированной только на междуфазные КЗ, ограничивает область использования ДЗ. По статистике доля однофазных КЗ составляет в зависимости от класса напряжений от 70% до ЭЪ% и выше. Известно, насколько сложно рассчитываются и настраиваются уставки токовых защит нулевой последовательности, применяемые для идентификации

Г 1 Ь Я'^иЯ^

КЗ на землю 1.8.1. Попытки внедрения дистанционных способов \/от земляных КЗ не увенчались успехом в первую очередь из-за сложности их реализации, а также в силу исторических причин [1]. К тому же характеристики существующих реле сопротивления подстроены под определенную область значений нагрузки, за границами которого должна меняться их форма. Отсюда вытекает актуальная задача разработки на микропроцессорной элементной базе универсальной ДЗ от всех видов КЗ с привлечением адаптивных к режиму нагрузки алгоритмов функционирования. Здесь кажется также привлекательной и идея совмещения в одном микропроцессорном устройстве универсальной ДЗ и определителя места повреждения (ОМП), так как они выполняют схожие функции и используют одни и те же входные величины.

Диссертационная работа посвящена разработке алгоритмов микропроцессорной ДЗ от всех видов симметричных и несимметричных КЗ. Универсальная ДЗ строится на базе адаптивного дистанционного принципа и разработанных на его основе дистанционных критериев определения зоны и места повреждения в ЛЭП. Еще одна проблема, затронутая в диссертации, связана с моделированием сложных систем релейной защиты и автоматики, в частности, ОАПВ. Полученные модели используются при оптимизации структуры защиты. На их основе определена концепция проверки сложных УРЗА. В настоящее время в единой энергосистеме эксплуатируется более 1.5. млн единиц комплектов защит и автоматики. Сейчас на каждого специалиста-релейщика приходится более 100 комплектов УРЗА, и эта цифра постоянно растет

5]. Следствием этого является относительный прирост отключений оборудования, происходящих по вине обслуживающего персонала [б]. Обеспечить их своевременное профилактическое и послеаварийное обслуживание, несмотря на увеличение межпроверочных интервалов до 5-6 лет, персонал уже не может. В этой связи важное значение имеет организация разработки диагностических и отладочных автоматизированных средств проверки. Автоматизация процессов диагностирования сложных объектов релейной защиты является мощным средством обеспечения надежности, улучшения качества и повышения эффективности функционирования средств защиты и автоматики энергообъектов.

В первой главе проанализировано состояние и тенденции развития дистанционных принципов в защите ЛЭП. С точки зрения реализации в программируемых ДЗ наиболее привлекательными оказались способы, трактуемые как многофазные (трехфазные) реле сопротивления (МРС).ДЗ на их основе адаптивна к нагрузочному режиму, что наиболее перспективно при создании универсальных цифровых защит от всех видов замыканий. Наивысшая эффективность алгоритмов на базе адаптивных дистанционных принципов, реализуемых в микроконтроллерах, достижима только совместно с устройствами выявления поврежденных фаз и вида повреждения. Известно достаточно много способов построения подобных устройств, однако все они склонны к неселективной работе при качаниях и критичны к нагрузочному режиму. Значительная их часть решает при этом только частичную проблему определения особой фазы при замыкании на землю,что связано с ориентацией на применение в ОАПВ.

Заключительная часть главы посвящена вопросам проверки сложных УРЗА и проблеме кодировки логики устройства ОАПВ. Здесь же описаны встроенные и автономные системы контроля шкафов релейной защиты серии ШЭ.

Во второй главе исследован адаптивный дистанционный принцип, использующий целевую функцию в виде параметра реактивной мощности и исходящий из резистивной природе1 повреждения. Способ защиты на основе этого принципа получил название метода дистанционных критериев. В методе дистанционных критериев различают две задачи:

- определение с требуемой точностью места повреждения;

- идентификация зоны повреждения.

Вторая задача является частным случаем первой в предположении, что полученная оценка места повреждения находится в контролируемой зоне защиты. Определение координаты повреждения осуществляется с помощью указанных целевых функций. Особенность адаптивных принципов защиты заключается в том, что они не обладают однозначными характеристиками срабатывания на комплексной плоскости. В этой главе описан метод и приведено семейство характеристик реле, построенных для способа дистанционных критериев.

Проблеме пусковых органов блокировки от качаний, а также задаче выявления поврежденных фаз и вида повреждения во всех режимах посвящена третья глава. Если существующие устройства пусковых органов реагируют в основном на скачкообразное изменение вектора тока обратной последовательности, то здесь для разграничения статических и динамических режимов контролируемой сети предлагается два направления:

- способы на основе частотного разделения аварийного и нормального режимов;

- способы на основе измерительных органов (фильтров) аварийных составляющих.

На основе анализа известных способов и устройств выбора поврежденной фазы и вида повреждения определено, что для микропроцессорных защит наиболее привлекательны способы на комбинации аварийных и симметричных составляющих. Критерием выбора того или иного способа было селективное функционирование в режиме качаний, а также требующийся вычислительныу ресурсы. Такой взгляд на вещи позволил выбрать способ, использующий фазовые соотношения между током нулевой последовательности и беэнулевы-ми аварийными составляющими и сравнение ортогональных величин аварийных составляющих. Данный способ правильно определяет поврежденные фазы и вид повреждения при наложении КЗ на качания с частотой рассогласования эквивалентных систем до 5 Гц.

Четвертая глава посвящена разработке общего алгоритма ДЗ от все видов замыканий на основе адаптивных дистанционных критериев, алгоритмов пусковых органов и способов выявления поврежденной фазы и вида повреждения. Алгоритм может работать по двум ветвям. Первая из этих ветвей функционирует в отсутствие информации о доаварийном режиме. Она предназначена для идентификации повреждения при опробовании линий напряжением и работает фиксированное время после включения линии. В дальнейшем алгоритм переходит на основную ветвь с привлечением полной информации о контролируемой ЛЭП и нагрузочном режиме. При возмущениях в системе, фиксируемых пусковым органом, в алгоритме ДЗ запускается подпрограмма определения зоны по аварийным составляющим, а затем повреждение подтверждается подпрограммой, работающей по симметричным составляющим. Подобное построение алгоритма ДЗ направлено на полное использование информации о КЗ с выдачей результатов о зоне, виде и поврежденных фазах за время , не превышающее периода промышленной частоты. Здесь же алгоритм ОМП в фоновой программе определяет расстояние до места КЗ.

Пятая, заключительная, глава посвящена вопросам алгоритмизации устройства ОАПВ и проектирования автоматизированного отладочного комплекса (АОК) для шкафов АПВ, Оптимизация структурной схемы и выбор принципа проверки и отладки, а также определение точек диагноза осуществлено благодаря логико-вре- -менной модели. Показаны этапы декомпозиции общего математического описания для получения его логико-временной модели.

Создание и испытание шкафов АПВ существенно облегчается при наличии соответствующих отладочных средств. Для этих целей разработан АОК на основе микроЭВМ ДВК-3 с устройством сопряжения. Созданы программное и тестовое обеспечение. Тестовое обеспечение адаптивно настраивается на проверяемый шкаф защиты. АОК был использован для отладки шкафов АПВ при их создании во ВНИИРе, опробован в условиях опытной эксплуатации на подстанции "Белый Раст". Он предназначен также и для целей технологического контроля при изготовлении устройств АПВ на ЧЭАЗе.

В работе по алгоритмизации ОАПВ и в разработке АОК автор пользовался консультациями доктора техн. наук Гельфанда Я.С. /ВНИИЭ/.

-260-ВЫВОДЫ.

1. Макромодель ОАПВ в виде "черного ящика" использована для получения логико-временных подмоделей устройства ОАПВ и для целей его диагностики.

2. Декомпозиция общей математической модели ОАПВ по входным, выходным сигналам, по переключаемым элементам или элементам времени является базой для формирования элементных тестов, а ее декомпозиция на различные логико-временные модели - для режимных тестов.

3. Отладочные системы для УРЗА, содержащие модели объекта защиты, элементов подстанции и самого проверяемого устройства, позволяют создать универсальную инструментальную основу для всесторонней автоматической проверки, отладки и настройки шкафов РЗ.

4. Наиболее простой универсальный отладочный комплекс для проверки шкафов АПВ на производстве и в эксплуатации строится на основе квазицифровых моделей объектов защиты и устройств РЗ подстанции.

5. Поиск и локализация неисправностей в отлаживаемом устройстве ОАПВ достигается при последовательном применении режимных, диагностических и элементных тестов, с предварительным определением реальных задержек время-зависимых и положения переключаемых элементов шкафа защиты.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Основные научные и практические результаты, полученные в работе, заключаются в следующем:

1. Исследован адаптивный дистанционный принцип определения зоны и места повреждения. Введено понятие адаптации характеристик реле сопротивления в узком и широком смысле.

2. На основе адаптивного дистанционного принципа разработан метод дистанционных критериев, давший возможность построить алгоритмы дистанционной защиты от всех видов замыканий, а также алгоритмы определения места повреждения. Точность расчета места повреждения и определения зоны защиты тем выше, чем полнее вводимая информация о структуре и параметрах контролируемой системы.

3. Исследованы характеристики дистанционных критериев на комплексной плоскости Е.

Ц, На основе анализа симметричных составляющих тока предложен способ определения особой фазы при земляных коротких замыканиях.

5. Разработаны различные способы выявления поврежденных фаз и вида повреждения на основе аварийных составляющих, сохраняющие селективность при всех видах КЗ, наложенных на качания. Рекомендован метод на базе комбинации симметричных, аварийных и безнулевых составляющих.

6. Показано, что наиболее общим пусковым органом дистанционных защит является заграждающий фильтр основной частоты.

7. Разработаны фильтры симметричных составляющих с минимальной частотной погрешностью. На их основе разработан пусковой орган блокировки от качаний.

8. Предложены нерекурсивные фильтры аварийных составляющих. Показано, что они могут быть использованы в качестве пускового органа с адаптивной уставкой срабатывания.

9. Предложен и реализован алгоритм дистанционной защиты с перестраиваемой структурой, предусматривающий сочетание информационной базы аварийных составляющих с информационной базой симметричных составляющих.

10. Показано, что построение логико-временных моделей УРЗА позволяет оптимизировать структурную схему устройства и рационально определять число и место точек диагноза для целей автоматизированной проверки.

11. Разработан комплекс аппаратных и программных средств и тестовое обеспечение для автоматизированной проверки и отладки шкафов АПВ.

12. Предложен способ автоматической проверки работоспособности измерительных органов ОАПВ непосредственно перед включением в работу.

1.Атабеков Г.И. Теоретические основы релейной защиты высоковольтных сетей. - М.:Госэнергоиздат, 1957, 344 с.

2. Фабрикант В.Л. Дистанционная защита. М.:Высшая школа, 1979, 215 с.

3. Федосеев A.M. Релейная защита электроэнергетических систем . -М.:Энергоатомиздат, 1984, 51с.

4. Ванин В.К., Павлов Г.М. Релейная защита на элементах вычислительной техники. Л.: Энергоатомиздат, Ленинградское отделение, 1983. - 206 с.

5. Микропроцессорные гибкие системы релейной защиты /под ред. В.П. Морозкина М.: Энергоатомиздат, 1988. - 240 с.

6. Шнеерсон Э.М, Дистанционные защиты. -М.:Энергоатомиздат, 1986. 448 с.

7. Аржанников Е.А. Дистанционный принцип в релейной защите и автоматике линий при замыканиях на землю. М.Энергоатомиздат, 1985, 175 с.

8. Барзам А.Б. Системная автоматика. -М.:Энергоатомиздат, 1989, 445 с.

9. Шалыт Г-М,, Айзенфельд А.Л., Малый A.C. Определение мест повреждения линий электропередачи по параметрам аварийного режима. -М.:Энергоатомиздат, 1983, 208 с.

10. Саухатас А. С-С. Синтез и оптимизация измерительных органов релейной защиты и противоаварийной автоматики линийэлектропередачи : Автореферат дис. докт. техн. наук Рига: РПИ, 1991, 37 с.

11. Определение мест повреждений в элементах элекрических систем. Сб. научных трудов. -М.:Энергоатомиздат, 1985, 65 с.

12. Рекламные материалы фирмы ABB (Швеция-Швейцария).

13. Рубинчик В.А. Действие многофазного компенсированного реле сопротивления. Электричество. №6,- 1971.-с.61-67.

14. Рубинчик В.А. Поведение реле сопротивления, включенного на компенсированное напряжение поврежденной фазы. Электричество. № 7,- 1973,-с.11-17.

15. Лосев С.В., Чернин А.Б. Исследование трехфазного реле сопротивления при коротких замыканиях и в неполнофазных режимах Электричество.- № 6, i960.-с.29-38.

16. Саухатас А.С.-С., Фабрикант В,Л., Шабанов В.А. Многофазные реле сопротивления и их сопоставление методом статистических испытаний. Электричество.- № 10,- 1983.с.45-49.

17. A.C. № 388004 (СССР). Устройство для обнаружения замыкания на землю и для защиты отдельных участков линии трехфазной сети. Суйард М.Э. БИ №15, 1972.

18. Аржанников Е.А. К вопросу о применении компенсированных реле в устройствах защиты. // Изв. Вузов. Энергетика.- №11, 1968.с.21-24.

19. PaLtnanKaz 3.G., Deanpcnd M V., Polyphäne dUtance Peto. Pzoceedum I.E.E., V 120, 1973, № 9.

20. A.C. № 52I6I5 (СССР). Реле сопротивления. Шнейдер Я.А.

21. Современная релейная защита. Переводы докладов Международной конференции по большим электрическим системам. (СИГ-РЭ-68).- М,:Энергия, 1970.

22. Аржанников А.Е. Дистанционная защита и односторонее определение места повреждения.Электричество.- №8,-1982.с.29-34.

23. Рубинчик В.А., Чарова Н.Е. Дистанционная защита линий 110-330 кВ от однофазных КЗ. // Автоматическое управление энергосистемами в аварийных режимах. -М.:Энергия, 1981 гС ■ Í6S

24. Ульянов С.А. Электромагнитные переходные процессы в электрических системах. М.:Энегия, 1970, 520 с.

25. Врублевский Ю. Патент № 45593 (ПНР). Способ получения многофазных непереключаемых реле.

26. S.L.GoMozough, А.ЮШ. Retobó and DzeaKezô foz HLghSpGed SLgrtfe-Poie TzLppLng end RecíoaLns, El. Eh^., № 2,1942.

27. A.C. СССР № 1005237. Саухатас A-C. С. и др. устройство для определения поврежденной фазы. Опуб. Б.И. № 10 1983.

28. Аржанников Е.А. Анализ функционирования фильтровых органов определения особой фазы и вида замыкания на линиях с двусторонним питанием.//Изв. вузов Энергетикат1982,-№ 7тс. 19-24.

29. A.C. СССР № 534824. Зисман Л. С., Левиуш А.И. устройство для выбора поврежденной фазы в многофазной электрической сети переменного тока. Опуб. Б.И. № 41 1976, \

30. A.C. СССР № I00I276. Чарова Н.Е. и др. Устройство для выбора поврежденной фазы. Опуб. Б.И. № 8 1983.

31. A.C. СССР № I4I7094. Лосев С.Б. и др. Устройство для выбора поврежденной фазы при несимметричных коротких замыканиях в сетях с заземленной нейтралью. Опуб. Б,И. № 30 1988,»".

32. Лосев С.Б., Онучин В.А., Плотников В.Г. Фильтровый избирательный орган, реагирующий на соотношение аварийных значений симметричных составляющих //Изв. вузов.Электромеханика л 1988,-10,- с. 57-64 .

33. A.C. СССР № II4807I. Ермоленко В.М., Любарский Д.Р. Устройство для выбора поврежденной фазы для защиты воздушной линии электропередачи от короткого замыкания. Опуб. Б.И. № 12, 1985.,

34. A.C. СССР Jfe 1374324. Петров С.Я. Любарский Д.Р. Устройство для выбора поврежденных фаз в трехфазной электрической сети переменного тока. Опуб. Б.И. № 6, 1988. .

35. Лямец Ю.Я. К анализу переходных процессов в трехфазных цепях методом симметричных составляющих // Электричество,-1988,- № 12,-с. 57-60.

36. Соловьев И.И. Автоматизация энергосистем. М.:Госэнер-гоиздат, 1956. с.'£40.

37. Фейст П.К. Схемы защиты и автоматики пофазного АПВ линий с односторонним питанием. // Релейная защита и системная автоматика. М.: Госзнергоиздат, 1946. .

38. Ефремов В.А., Амурский И.П., Шамис М.А., Подшивалин Н.В. Устройство ОАПВ с применением микроЭВМ: Матер. Всесоюз. науч.-техн. конф., посвященной 25-летию ВНИИРа.- Чебоксары, —1986. -с.33-34.

39. Нудельман Г.С., Ефремов В.А., Антонов В.И. Реализация логической части устройства на микроЭВМ//Программные устройства релейной защиты и автоматики энергосистем: Матер. II науч. -техн. конф.-Рига, РПИ,~1988. с.67-69.

40. Антонов В.И., Подшивалин Н.В., Нудельман Г.С. Структура программного обеспечения микропроцессорных систем релейной защиты //Изв. вузов Электромеханика.- 1989.- № 12.-с.I05-II0.

41. Антонов В.И., Подшивалин Н.В., Нудельман Г.С. Методы исредства разработки программного обеспечения микропроцессорных систем релейной защиты // Изв. вузов Электромеханика.-1990.- № I. -с.13-19.

42. Подшивалин Н.В. Синтез элементов микропроцессорных дистанционных защит линий электропередачи: Дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук. Чебоксары, 1990. - 218 с.

43. Подшивалин Н.В., Ефремов В.А., Антонов В.И. Специализированный язык программирования логических схем релейной защиты //Программные устройства релейной защиты и автоматики энергосистем: Матер. II науч.-техн. конф.-Рига, РПИ, 1988.с.122-123.

44. Подшивалин Н.В., Ефремов В.А., Антонов В.И. Программная реализация логических схем релейной защиты на микропроцессорах //Электротехника. 1989, № 8, -с.69-72.

45. Шевцов В.М., Козлов В.Н. К реализации систем РЗА на средствах вычислительной техники //Микропроцессорные системы контроля и управления /Рига, РПИ. 1984. -с.14-21.

46. Теоретические основы построения логической части релейной защиты и автоматики энергосистем /под ред. Полякова В.Е.- М.: Энергия, 1979. 240 с.

47. Грир/брьев В.Л. Программное обеспечение микропроцессорных систем. М.: Энергоатомиздат, 1983. - 208 с.

48. Рац Г., Шарбо Я., Хротко Г. Технология разработки программ для микропроцессорных систем на базе языка СН1-2. М.: Международный центр научной и технической информации, 1984.-66с

49. Эшби У.Р. Конструкция мозга. М.: Издательство иностранной литературы, 1962.

50. Перегуров Ф.И., Тарасенко Ф.П. Введение в системный анализ. М.: Высшая школа, 1989 г. - 368 с.

51. Вунш Г. Теория систем.-М.: Советское радио, 1978,- 288 с.

52. Надежность и эффективность в технике. Справочник в 10 томах. Том 9. Техническая диагностика /Под редакцией Кмоева В.В. и Пархоменко П.П. М.: Машиностроение, 1987. - 352 с,

53. Дмитриев А.К., Мальцев П.А. Основы теории построения и контроля сложных систем. JI.: Энергоатомиздат, 1988, - 192 с.

54. ГОСТ 15467-79. Качество продукции. Термины.-М.: Изд-во стандартов, 1981.

55. Пархоменко П.П., Согомонян Е.С. Основы технической диагностики: Оптимизация алгоритмов, диагностирования, аппаратурные средства. М.: Энергия, 1981.

56. Зисман Л.С., Новаковский А.Н. Микропроцессорная система сбора данных о действиях релейной защиты в энергообъединении. Программируемые устройства релейной защиты и автоматики энер-систем. Рига, 1988.

57. Жуков С.Ф. Автоматизация проверки устройств релейной защиты и автоматики^лектрические станции.-1987,- №7.-с.18-21

58. Григорьева A.A., Дони H.A., Шурупов A.A. Автоматизация проверки сложных устройств релейной защиты //Применение микропроцессоров и микроЭВМ в электротехнике/Чебоксары. Чувашский университет, 1988.-е.91-96.

59. Программируемые устройства релейной защиты и автоматики энергосистемы/Тезисы докладов II научной-технической конференции, рига. 1 9 G 8 . 120с.

60. Лямец Ю.Я., Антонов В.И.,Ефремов В.А.Нудельман Г.С., Подшивалин Н.В. Диагностика линии электропередачи //Электро-26 Утехнические микропроцессорные устройства и системы: Межвуз. сб. науч. тр./Чебоксары: Изд. ЧГУ, 1992.-с.9-32.

61. Эипз Zhl^he, Chen De^hu. An adaptlue digital distance protection of EHV tranm^lon IIn&ô //IEEE/CSEE üomt Conf. High Voltage tzcrwrolôôLon Stfôt. La China. Beijing. i987. P.416.421.

62. GLzaU A.A., Макгат E.B. Application of adaptlfe Kaiman filtering In fault clarification, distance protection, and fault location ualng microprocessor //Power Ind. Comput. Appt. Conf. PICA. Montreal. 1987. P. 436-445.

63. Справочник по теории автоматического управления /под ред. A.A. Красовского. М.: Наука, 1987.

64. ПР по заявке на изобретение Ш 4925676/07 Н02Н 3/26 от 22.02.91. Способ дистанционной защиты линии электропередачи. / Лямец Ю.Я, Антонов В.И., Нудельман Г.С., Ахметзянов С.Х.

65. ПР по заявке 5024436/07 Н02Н 3/26 от 29.01.92 Способ определения поврежденных фаз и вида повреждения линии электропереда чи/Ю. Я. Лямец, В.И. Антонов, В.А. Ефремов, Г.С. Нудельман

66. Лямец Ю.Я., Антонов В.И., Нудельман Г.С. Оптимизационный алгоритм контроля состояния электрической системы //Проблемы комплексной автоматиз,злектроэнерг. систем на основе микропроцесс . техники. Теэ.докл. I науч.-техн.конф. Киев.1990. т.2. С 30-34.

67. FlKrl M., El Sa^ed h. algorithm for distance protection of high uoltage transmission lines // IEE

68. РГ0С.-1988,- U.I35. № 5. - P. 436-440.

69. Лямец Ю.Я. Обратная последовательность в трехфазной симметричной коммутационной системе //Электричество.-1990. — № 9.-с. 88-91.

70. Лямец Ю.Я., Антонов В.И., Нудельман Г.С. Оценивание параметров как алгоритм релейной защиты //Электротехника.-1990.2.-С.21-24.

71. A.C. СССР №610224. Жанаев Ц.Т., Заславская Т.Б. Способ выбора поврежденной фазы при несимметричных коротких замыканиях на землю. Опуб. Б.И. № 21 1978.

72. Ефремов В.А. Автоматизированный отладочный комплекс с цифровой моделью контролируемого объекта //Теоретические и прикладные вопросы электротехники и автоматики: Тез. докл. науч. -техн. конф.- Чебоксары, 1990.- с.148.

73. Бринкис К.А. Об итогах работы устройств РЗА в основной сети 330 кВ ОЭС Северо-Запада. //Повышение надежности протиа-варийного управления ОЭС. Тезисы докладов./Рига, РПИ, 1986

74. Бринкис К.А,, Сахаутас A.C., Дмитриев Ю.С. Микропроцессорная реализация устройств автоматического повторного включения. // Повышение надежности протиаварийного управления ОЭС. Тезисы докладов./Рига, РПИ, 1986rC.'8-fâ-,

75. ТакодЬ Т., YamoKodù У., Yamauza M., Kondorc R., Matóüótlma T. Deuefopment of a-nan tape <fauft locatontrie one-temnaí uoftase and cuzzent data IEEE T*aru>.PAS.-1982.- V.IOI. № 8.-P.2892-2897.

76. Заявка № 5055253 Н02Н 3/26 от 31.08.92 Способ определения поврежденных фаз и зоны повреждения линии электропередачи. /Лямец Ю.Я., Ефремов В.А.

77. Заявка Ш 5055129 Н02Н 3/26 от 16.07.92 Дистанционный способ защиты и автоматики линии электропередачи./Лямец Ю.Я., Антонов В.И,, Ефремов В.А., Нудельман Г.С.

78. Фейст П.К. Исследование работы дистанционных реле методом круговых диаграмм вэ комплексной плоскости полных сопротивлений //Труды ЦНИЭЛ, вып.1, 1953. -с. 41-88.

79. Зевеке Г.В. и др. Основы теории цепей.-М.: Энергоатомиз-дат, 1989 .-528 с .

80. Атабеков Г.И. Релейная защита высоковольтных сетей.- М., Л.: Госэнергоиэдат, 1959.

81. Левиуш А.И. Пусковой орган дистанционных защит линий 110 -220 кВ, питающих тяговую нагрузку на однофазном переменном токе.//Труды ВНИИЭ, 1966, вып. 26, с. 50-59.

82. Смирнова Т.В., Чарова Н.Е. Устройство блокировки при качаниях ВЛ 500-750 кВ.// Вопросы автоматического управления энергосистемой при аварийных возмущениях./ Труды института "Энергосетьпроект", вып. 7, 1976.

83. Федоров Э.К., Шнеерсон Э.М. Пусковые органы блокировок релейных защит при качаниях повышенной чувствительности. // Электрические станции 1977.-ife 7,-с.66-69.

84. Федоров Э.К., Шнеерсон Э.М. Пусковой орган блокировки дистанционных защит при качаниях. // Электрические станции. 1982. te 6.-С.66-6Х,

85. Панель дистанционной защиты типа ПДЭ 2001. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Чебоксары. ВНИИР, 1982.

86. A.c. II2I735 СССР, Кл. Н02Н 3/00 Фильтр прямой (обратной) последовательности/Ю.Я. Лямец, В.М. Шевцов, В.А. Ефремов.- Опубл. Б.И. № 40, 1984.

87. A.c. 1234790 СССР, Кл. GoiR 29/16 Фильтр прямой (обратной) последовательности/Ю.Я. Лямец, В.М. Шевцов, В.А. Ефремов.- Опубл. Б.И. № 20, 1986.

88. A.c. II69042 СССР, Кл. H0IH 83/20 Пусковой орган блокировки от качаний /Ю.Я. Лямец, Э.М. Шнеерсон, В.А. Ефремов -Опубл. Б.И. № 27, 1985.

89. Рабинер Л., Гоулд Б. Теория и применение цифровой обработки сигналов.-М.: Мир, 1978.

90. A.c. 1275627 СССР, Кл. Н02Н 3/38 Пусковой орган блокировки от качаний /В.А. Ефремов, Ю.Я. Лямец, Э.М. Шнеерсон -Опубл. Б.И. № 45, 1986.

91. A.c. II56I65 СССР, Кл. H0IH 83/22 Реле приращения переменной величины/В.А, Ефремов, Ю.Я. Лямец, Э.М. Шнеерсон -Опубл. Б.И. № 18, 1985.

92. ПР по заявке 4942413/0? H0IH 83/22 от 18.04.91 Формирователь доаварийного режима тока (напряжения)./Лямец Ю.Я., Антонов В.И., Ахыетзянов С.Х.

93. ПР по заявке 4928623/07 ЮН 83/20 от 18.04.91 Адаптивный пусковой орган./Лямец Ю.Я., Антонов В.И., Ахметзянов С.Х.

94. Заявка № 5058747/07 H0IH 83/22 от 29.09.92 Способ выделения аварийной слагаемой тока короткого замыкания./Лямец Ю.Я., Ефремов В.А., Ильин В.А.

95. Отнес Р., Эноксон Л. Прикладной анализ временных рядов. -М.: Мир. 1982.

96. ПР 110 заявке № 5040571 Н02Н 3/26 от 16.03.92 Способ определения поврежденных фаз и вида повреждения линии электропередачи. /Лямец Ю.Я., Антонов В.И., Нудельман Г.С.

97. ПР по заявке 5024436/07 Н02Н 3/26 от 29.01.92 Способ определения поврежденных фаз и вида повреждения линии электропередачи /Ю.Я, Лямец, В.И. Антонов, В.А. Ефремов, Г.С. Нудельман

98. Жуков С.Ф. Развитие научных основ, разработка методов и средств эксплуатации релейной защиты и автоматики электрических систем: Автореф. дис. д-ра техн. наук.-Новосибирск:,1987.-41с.

99. Бусленко Н.П., Калашников В.В., Коваленко И.Н. Лекции по теории сложных систем. -М.: Советское радио, 1973. -439 с.

100. Шкаф ШЭ 2702. Устройство однофазного автоматического повторного включения. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. -Чебоксары, ВНИИР, 1992.

101. Ефремов В.А. Логико-временная модель устройства однофазного автоматического повторного включения //Электротехнические микропроцессорные устройства и системы: Межвуз. сб. науч. тр./Чебоксары: Изд. ЧГУ, 1992.-с.82-87.

102. НО. A.c. 1379856 СССР, Кл. Н02Н 3/06 Устройство однофазного автоматического повторного включения линии электропередачи / В.А. Ефремов, Г.С. Нудельман, В.Г. Поляков Опубл. Б.И. № 19, 1988.

103. A.c. I697I66 СССР, Кл. Н02Н 3/06 Устройство контроля за погасанием дуги подпитки в цикле ОАПВ /В.А. Ефремов, В.Г. Поляков Опубл. Б.И. № 45, 1991.

104. Григорьева A.A., Дояи H.A., Шурупов A.A. Автомаизация проверки сложных устройств релейной защиты. //Применение микропроцессоров и микроЭВМ в электротехнике./ Чебоксары, 1989 г., с. 55 59.

105. Ляшко А.А, Фарух Аль Каей. Надежность внешних автоматических средств диагностирования. //Техническая диагностика устройств релейной защиты и автоматики электрических систем: Матер. III Всесоюз. науч.-техн.конф.- Мариуполь, 1990, с.62.

106. Амурский И.П., Ефремов В.А. Логико-временная модель устройства ОАПВ //Современная релейная защита электроэнергетических объектов: Матер. Всесоюз. науч.-техн. конф.- Чебоксары, 1991. с.55-57.

107. Антонов В.И., Ефремов В.А., Ильин В.А., Федоров Ю.А. Автоматизированный отладочный комплекс на микроЭВМ для устройства ОАПВ // Применение микропроцессоров и микроЭВМ в электротехнике: Межвуз. сб. науч. тр. /Чебоксары: Изд. ЧГУ 1989. -с.96- 103.

108. Шамис М.А. Возможности реализации тестового контроля устройств релейной защиты с активными частотными фильтрами.// Изв. вузов. Электромеханика, 1985, №11, с.1290-1293.

109. Ефремов В.А., Шевцов В.М., Федоров Ю.А., Амурский И.П., Поляков В.Г. Проверка шкафов АПВ на автоматизированном отладочном комплексе //Устройства релейной защиты и противоава-рийной автоматики/Труды ВНИИР.- Чебоксары, 1989. -С.10-15.

110. A.c. 1659987 СССР, Кл. G05B 23/02 Устройство для проверки работоспособности объектов /В.И. Антонов, В.А. Ефремов, В.М. Шевцов, Г.С. Нудельман Опубл. Б.И. №24, 1991.

111. Автоматизированный отладочный комплекс. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. -Чебоксары, ВНИИР, 1990.

112. Бочкарев В.Н. апреля 1993 г.1. АКТ

113. Разработка функциональных схем логической части ОАПВ. Создание, отладка и исследования опытного образца шкафа ОАПВ на микроЗВМ "Электроника 60";

114. На основе алгоритмов и их программных модулей, разработанных на кафедре ТОЭ ЧувГЭ, испытан опытный образец микропроцессорной ДЗ от всех видов КЗ»1. Зав. отделом 04

115. Зав. лабораторией 041 отдела 04

116. Зав. лабораторией 043 отдела 041. Н.А. Дони-2781. U/, егЦ

117. ТВ1Т>КДЛ1С . ' РУКОВОДИТЕЛЬ

118. ПРОРЕКТОР ПРЕДПРИЯТИЯ {ОРГАНИЗАЦИИ►1. ПО-НЛУЧНОП РАБОТЕ

119. Чуз ашск огя'^госу Hgsfeo сите тап/я А-737А

120. Терентиев А.Г.) (u ,Стмю ВуА,)

121. ТЕХНИЧЕСКИМ АКТ ПРИЕМКИ СДАЧИ НИР1. SQXBSgjиндекс НИР)

122. Мы. нижеподписавшиеся, представитель заказчике -3£>1.цШД.»В.ТДВЛРМ 04 НУД&ДЬHSH»i указать ^олхность. ф., ц., о., подразделение;)

123. Целевая направленность игг^лпнячий Создание МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ СИСТем релеЙяпЙ защиты и противоавария ной автоматики, а также средств их отладки.

124. Л' ' ■ ' . I ' I II II ■ I ■ II I I ■ ■ . — - !■ I ■! т ■■ >» ■ I !■ I . ■ . |г (охарактеризовать научно-техническую залечу, решаемую с помощью разработок вуза)

125. Ж-1095^ ~ 1990 г», энергосистемы 1990 г.сроки планируемого внедрении об ¡,скта ¡

126. Ло какому плану намечено, внелпгно планам Цинэлектротехдрома и Минэнерго.

127. ОЖИДАЕМАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ База для 'сравнения устройство ОАПВ тип а 'ЩГЭЗООЗ выпуска п/я K-I095 ;заменяемый вариант нлн принятие lí качестве "ГфАзиз лучите. v»»i>■ .отладочное устройство разработки п/я It—1095я.*ш отечественные Стандарты)

128. Организационно-технические преимущества разрабатываемого вариантавремя отладки устройства ОАПВ сокращается до 8 часов (вместо 150 дляожидаемые функциональные, эксплуатационные п т. п. пока за теми, тсяпзктгризехшш» •техтсч.чж/г;'! í(wi<

129. ПДЭ2004Л достигается локализация неисправности с точностью до олока,внедряемого объекта и cru upeHwymecnui ito сравнению с О.пчч.д! icipuííhmm)полная автоматизация поиска неисправности.

130. Характеристика масштаба внедрения2 образцауникальное, единичное, партии, массовое, серийное)

131. Форма внедрения: ТвХКИЧвСКаЯ ДОКуМСНТаЦИЯ И ОПЫТНЫЙ ОбрвЭЭД

132. Методика (метод) отладка и нопытания шкафов ОАДВ и ТАДВ

133. Годовой экономический эффектфактический^1тыс. руб.в том числе долевое участиетыс. руб.цифрами н прописью)

134. Примечание. Настоящий акт внедрения заверяется гербовой печатью со стороны Заказчика и со стороны Исполнителя.