автореферат диссертации по энергетике, 05.14.02, диссертация на тему:Автоматизированный контроль состояния трансформаторов тока высокого и сверхвысокого напряжения

ДЕГТЯРЕВ Андрей Александрович

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ КОНТРОЛЬ СОСТОЯНИЯ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА ВЫСОКОГО И СВЕРХВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Специальность 05.14.02 - Электрические станции и электроэнергетические системы

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 8 И ЮЛ 2011

г. Новочеркасск - 2011

4851820

Работа выполнена на кафедре «Электроснабжение промышленных предприятий и городов» Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)».

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Кужеков Станислав Лукьянович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Савельев Виталий Андреевич; кандидат технических наук Сарры Сергей Владимирович

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Ростовский государственный

университет путей сообщения»

Защита состоится «23» сентября 2011 г. в 1300 часов на заседании диссертационного совета Д 212.304.01 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)» в 107 ауд. главного корпуса по адресу: 346428, Ростовская обл., г. Новочеркасск, ул. Просвещения, 132.

Отзывы на автореферат просим направлять по адресу: 346428, Ростовская обл., г. Новочеркасск, ул. Просвещения, 132, Ученый совет ГОУ ВПО ЮРГТУ (НПИ), ученому секретарю.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «ЮжноРоссийский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)». С текстом автореферата можно ознакомиться на сайте ГОУ ВПО ЮРГТУ (НПИ) www.npi-tu.ru.

Автореферат разослан «_2_» _ 2011 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.304.01,

доктор технических наук орЧх^/^' П.Г. Колпахчьян

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Надежность современных систем производства, передачи и распределения электроэнергии в значительной мере определяется надежностью электрооборудования. Важным элементом электрических станций и подстанций являются электромагнитные трансформаторы тока (ТТ), служащие источниками информации для релейной защиты, автоматики, управления и учета электрической энергии.

Внезапные отказы ТТ опасны по последствиям, так как при этом зачастую повреждается расположенное поблизости электрооборудование. Кроме того, отказ ТТ часто сопровождается действием устройств релейной защиты и автоматики с отключением не только поврежденного ТТ, но и электросилового оборудования (трансформаторы, автотрансформаторы и др.) и секций или систем сборных шин распределительных устройств.

Основными видами повреждений ТТ являются нарушение изоляционных и электромагнитных характеристик. Последние приводят к появлению повышенных погрешностей при трансформации тока.

Опыт эксплуатации и производства ТТ показывает, что значительное число повреждений ТТ (порядка 30-40%) разных конструкций и классов напряжения связано со старением изоляции (после значительной наработки), которое сопровождается ухудшением или даже полной потерей изоляционных свойств и вызывается рядом процессов, связанных с химическими, тепловыми, механическими и электрическими воздействиями. Следует отметить, что нарушение изоляционных характеристик часто приводит к внезапным отказам ТТ.

Причинами нарушения электромагнитных характеристик ТТ являются замыкания витков вторичной и первичной обмоток, замыкания пластин активной стали магнитопровода, пробои изоляции на промежуточной ступени каскадных ТТ и др., а также насыщение магни-топроводов в переходных режимах при наличии в подводимом токе значительной апериодической составляющей.

Следует отметить, что большинство из перечисленных причин устраняется известными методами, в частности, применением устройств для проверки вольт-амперных характеристик, установкой разрядников на промежуточных ступенях каскадных ТТ и др. Однако специальные мероприятия по снижению погрешностей ТТ с замкнутыми магнитопроводами в переходных режимах (кроме рекомендованного в зарубежных стандартах обеспечения продолжительности достаточно точной трансформации в течение трех миллисекунд) в практике не предусмотрены. Полная погрешность ТТ в переходных режимах может превышать 80%. В результате возможны неправильные срабатывания быстродействующих защит сборных шин, генераторов, трансформаторов, автотрансформаторов и блоков генератор-трансформатор с отключением последних.

В связи с отмеченным актуальна задача контроля изоляционных характеристик и правильности трансформации ТТ в переходных режимах под рабочими токами и напряжениями. Решение этой задачи невозможно без оснащения ТТ средствами технической диагностики. При этом значительный объем работ по технической диагностике оборудования может быть автоматизирован.

Цель работы заключается в повышении надежности и точности работы ТТ путем автоматизированного контроля состояния изоляции и автоматической компенсации погрешностей ТТ в переходных режимах коротких замыканий при наличии в подводимых токах апериодической и периодической составляющей основной частоты.

Задачи исследования:

1. Анализ существующих методов и устройств контроля состояния изоляции и правильности трансформации трансформаторов тока;

2. Разработка математических моделей процессов, протекающих в изоляции ТТ при частичных разрядах.

3. Исследование чувствительности устройств контроля состояния изоляции ТТ, основанных на неравновесно-компенсационном методе (НКМ), к частичным разрядам в изоляции ТТ и определение целесообразной схемы входных цепей.

4. Разработка алгоритмов функционирования автоматизированной системы контроля состояния изоляции трансформаторов тока.

5. Разработка устройства, реализующего предложенные алгоритмы.

6. Разработка алгоритмов восстановления основной гармоники первичного тока ТТ со спрямленной характеристикой намагничивания (СХН) в зоне насыщения магнитопровода в переходных режимах коротких замыканий при наличии в первичном токе апериодической и периодической составляющей основной частоты.

Методы исследований и достоверность результатов. Поставленные в диссертации задачи решены с использованием методов теории электрических цепей, электрических машин и математического компьютерного моделирования. В процессе разработки компьютерных моделей и программного обеспечения применялась теория алгоритмов и программ.

Достоверность научных положений и выводов, сформулированных в диссертации, а также результатов аналитических исследований обеспечивается корректным использованием математического аппарата, совпадением результатов расчетов одних и тех же процессов различными методами и согласованием результатов математического моделирования с результатами, полученными в условиях эксплуатации. Достоверность положений, заложенных в основу алгоритмов функционирования автоматизированной системы контроля изоляции ТТ и вводов силовых трансформаторов, подтверждена успешным опытом ее эксплуатации в ООО «ЛУКОЙЛ-Кубаньэнерго».

Научная новизна работы состоит в следующем:

1. На основании результатов исследования усовершенствованных математических моделей процессов, протекающих в изоляции объекта при частичных разрядах (ЧР), впервые установлены критерии чувствительности к частичным разрядам устройств контроля состояния изоляции ТТ, реализующих НКМ.

2. Обосновано рациональное сочетание способа передачи информационного сигнала и режима заземления оболочки радиокабеля, в отличие от применяемых в известных устройствах, обеспечивающее минимальное влияние помех на указанный сигнал при передаче его от устройства присоединения к объекту в систему контроля состояния изоляции.

3. Предложены алгоритмы повышения чувствительности автоматизированной системы контроля состояния изоляции (АСКИ), основанной на НКМ, в отличие от известных, заключающиеся в отстройке от влияния напряжений нулевой последовательности в первичной электрической сети путем использования эталонного объекта и измерения полных проводи-мостей изоляции фаз.

4. Предложен способ автоматизированного контроля под рабочим напряжением в условиях эксплуатации состояния бумажно-масляной изоляции конденсаторного типа группы трехфазных электротехнических объектов, заключающийся, в отличие от существующих, в измерении среднего тока и частоты следования импульсов частичных разрядов для каждой фазы в течение заданных интервалов времени и поочередном сравнении полученных результатов в одноименных фазах группы электротехнических объектов между собой и с заданными значениями.

Способ защищен патентом на изобретение.

5. Предложены три алгоритма восстановления первичного тока ТТ со спрямленной характеристикой намагничивания (СХН) в зоне насыщения магнитопровода при наличии в первичном токе апериодической и периодической составляющей основной частоты, заключающиеся, в отличие от известных, в учете вторичного тока ТТ на участках насыщенного состояния магнитопровода.

Практическая ценность работы.

1. Разработанные структурная схема и обобщенный алгоритм автоматизированной системы, использующие НКМ и метод контроля состояния изоляции по параметрам ЧР, могут быть использованы при построении автоматизированной системы контроля состояния изоляции ТТ и вводов силовых трансформаторов.

2. Разработанные функциональные и принципиальные схемы отдельных элементов указанной структурной схемы автоматизированной системы позволяют реализовать систему контроля состояния изоляции ТТ и вводов силовых трансформаторов.

3. Разработанные детальный алгоритм и программа на языке программирования С для микропроцессорного блока АСКИ, реализующего НКМ, могут быть использованы в автоматизированной системе контроля состояния изоляции ТТ и вводов силовых трансформаторов.

4. Изготовленные образцы автоматизированной системы контроля состояния изоляции АСКИ КТУ-5, выполняющей контроль состояния изоляции ТТ и вводов силовых трансформаторов напряжением 110 кВ и выше по методу НКМ и внешний пульт для съема информации о работе АСКИ могут быть тиражированы с целью широкого внедрения в практику.

Реализация результатов работы.

В ООО «ЛУКОИЛ-Кубаньэнерго» (г. Краснодар) внедрены два образца системы АС-КИ-КТУ-5, выполняющие автоматизированный контроль состояния бумажно-масляной и твердой изоляции трансформаторов тока (ТТ) и вводов силовых трансформаторов напряжением 110 кВ и выше. Система используется для контроля состояния изоляции вводов блочных трансформаторов ЗТ и 4Т напряжением 220 кВ.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Критерии чувствительности к частичным разрядам устройств контроля состояния изоляции ТТ, реализующих метод НКМ.

2. Алгоритмы повышения чувствительности АСКИ, основанной на НКМ.

3. Способ автоматизированного контроля под рабочим напряжением в условиях эксплуатации состояния бумажно-масляной изоляции конденсаторного типа группы трехфазных электротехнических объектов по параметрам 4P.

4. Структурная схема АСКИ ТТ и вводов силовых трансформаторов напряжением 110 кВ и выше, реализующая два метода: НКМ и контроль по параметрам 4P.

5. Алгоритмы восстановления основной гармоники первичного тока ТТ с СХН в зоне насыщения магнитопровода при наличии в первичном токе апериодической и периодической составляющей основной частоты.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на: XXIX сессии Всероссийского семинара «Кибернетика энергетических систем» по тематике «Электроснабжение» (Новочеркасск, 2007 г.); Межрегиональной научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых Южного федерального округа «Студенческая научная весна 2008» (Новочеркасск, 2008 г.); Научно-практической конференции Общественного Совета специалистов по диагностике силового электрооборудования при Уральском центре охраны труда энергетиков и завода «Изолятор», по теме: «Общие проблемы диагностики силового электрооборудования» (Москва, 2008 г.); XXX сессии Всероссийского семинара «Кибернетика энергетических систем» по тематике «Диагностика энергооборудования» (Новочеркасск, 2008 г.); Научно-практической конференции «Энергосбережение, энергетическое оборудование и системы технической диагностики» (Ростов-на-Дону, 2008 -2009); XXXI сессии Всероссийского семинара «Кибернетика энергетических систем» по тематике «Электроснабжение» (Новочеркасск, 2009 г.); XXXII сессия Всероссийского семинара «Кибернетика энергетических систем» по тематике «Диагностика энергооборудования» (Новочеркасск, 2010 г.).

Публикации. По результатам выполненных исследований и разработок опубликовано 14 печатных работ, в том числе 2 статьи в журнале из перечня изданий, рекомендованных ВАК, 1 патент на изобретение, 1 патент на полезную модель.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. Работа изложена на 185 страницах, содержит 69 рисунка, 15 таблиц и 122 литературных источника.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность проблемы, сформулированы цель работы и основные задачи исследований, научная новизна, дана общая характеристика работы. Отмечен вклад ученых и специалистов по теме исследования: Богдан A.B., Вдовико В.П., Дмитриев К.С., Дроздов А.Д., Засыпкин A.C., Казанский В.Е., Кужеков C.JI., Кучинский Г.С., Мордко-вич А.Г., Подгорный Э.В., Рассальский А.Н., Русов В.А., Сви П.М., Сирота И.М., Стогний Б.С., Туркот В.А., Boggs S.A., Garton C.G., Gulski Е., Mason J.H. и др.

В первой главе рассмотрены причины образования дефектов в изоляции TT и основные причины возникновения повышенных погрешностей трансформации токов. Выполнен анализ методов и устройств контроля состояния изоляции трансформаторов тока высокого и сверхвысокого напряжения

Процесс ухудшения состояния изоляции можно представить в виде структурной схемы, приведенной на рис. 1.

Старение изоляции, сопровождающееся ухудшением или даже полной потерей изоляционных свойств, вызывается рядом процессов, связанных с химическими, тепловыми, механическими и электрическими воздействиями. Эти процессы действуют одновременно и взаимозависимы.

Старение изоляции TT (дефекты появившиеся в процессе эксплуатации )

Нарушение технологии производства TT

Увлажнение

Химическое воздействие

Термическое воздействие

I Электрическое воздействие 1 (сверхтоки, перенапряжения)

Несоблюдение Несоблюдение

условий правил транс-

хранения 11 портировки 1 Г

1

Увлажнение и механи- U-ческое воздействие г* '

X

Изоляция TT

х

1 Несоблюдение правил монтажа TT

Загрязнение j ! масла i

Дефекты изоляции TT

Старение масла (образование осадка)

Выделение j газов_J

Г_________

X

Окисление органических материалов

х

Частичный или полный пробой изоляции

Развитие включений [

Разрывы, расслоение

х

Частичные разряды

Рисунок 1 - Структурная схема ухудшения состояния изоляции ТТ

На основе анализ причин повреждаемости трансформаторов тока высокого и сверхвысокого напряжения сделаны следующие выводы:

- принятая в РД 34.45-51.300-97 система контроля состояния изоляции ТТ не в состоянии обеспечить достаточный уровень надежности их работы в условиях, когда они имеют наработку 20 - 25 лет и более;

- важно соблюдать условия хранения ТТ;

- важно обращать внимание на состояние контура заземления каждого из группы ТТ присоединения;

- целесообразно использовать методы контроля состояния изоляции под рабочим напряжением. При этом целесообразно применение автоматизированного контроля, т.к. развитие повреждений в изоляции ТТ может иметь лавинообразный характер;

- целесообразно осуществлять контроль состояния твердой изоляции под рабочим напряжением с целью раннего выявления развивающегося дефекта, особенно в первые годы эксплуатации. Такого мнения придерживаются также специалисты завода «Изолятор» в г. Москва.

Кратко рассмотрены основные известные методы контроля состояния изоляции трансформаторов тока с указанием достоинств и недостатков.

Проанализированы наиболее известные из существующих устройств контроля состояния изоляции ТТ под рабочим напряжением. Отмечено, что во всех рассмотренных разработках не уделено достаточное внимание следующим факторам, снижающим эксплуатационную надежность и чувствительность устройств автоматизированного контроля:

- наличие трансформаторной связи измерительного вывода с микропроцессорным устройством автоматизированного контроля может приводить к резонансным явлениям, сопровождающимся перенапряжениями, опасными для изоляции обкладки измерительного вывода;

- не обоснован выбор режима заземления оболочек радиокабелей, соединяющих устройство присоединения к объекту (УПО) с устройством автоматизированного контроля, что может приводить к существенному снижению помехоустойчивости системы передачи информационного сигнала;

- на чувствительность устройств контроля, реализующих НКМ, оказывают влияние напряжения нулевой последовательности в первичной электрической сети.

Выполнен анализ способов и устройств контроля правильности трансформации ТТ. По результатам указанного анализа сделан вывод, что в настоящее время значительная часть причин неправильной трансформации ТТ, а именно: витковые замыкания обмоток, замыкание пластин активной стали магнитопровода, пробой изоляции на промежуточной ступени каскадного ТТ достаточно изучена, а также предложены устройства и методы, позволяющие их выявить или, когда это возможно, устранить. Однако, указанные способы не могут исключить неправильную трансформацию ТТ при насыщении магнитопровода в результате высоких кратностей первичного тока, усугубляющегося влиянием апериодической составляющей в первичном токе. Поэтому для правильного функционирования современных устройств релейной защиты требуется совершенствование имеющихся и разработка новых методов восстановления первичного тока в режиме насыщения ТТ.

Вторая глава посвящена анализу информационных признаков автоматизированной системы контроля состояния изоляции трансформаторов тока.

На основе принятой в литературе схемы замещения изоляционного промежутка с дефектом путем учета влияния внешних (по отношению к емкости включения) элементов распределительного устройства и питающей системы получена аналитическая модель входных сигналов системы контроля состояния изоляции трансформаторов тока при частичных разрядах.

Анализ процессов, протекающих в данной модели, показал, что дозарядом емкости изоляции объекта контроля от Сиз элементов РУ при ЧР в изоляции ТТ можно пренебречь.

С учетом результатов анализа в интегрированной системе автоматизации математических расчетов Мш1аЬ реализованы три математические модели входных сигналов системы контроля состояния изоляции ТТ при ЧР: модель монолитной изоляции ТТ с дефектом; модель изоляции ТТ конденсаторного типа; модель с частичным пробоем одного слоя изоляции. На рис. 2 приведена структурная схема модели монолитной изоляции ТТ с дефектом при ЧР.

На рис. 2 приняты следующие обозначения: С\ - емкость включения; СУ -емкость столба изоляции между поверхностью включения и электродом; С1 -

* V и In1 Outl

□

Scope

Рисунок 2 - Функциональная схема модели монолитной изоляции ТТ с дефектом при ЧР

емкость основной изоляции ТТ; С3 - емкость последней обкладки изоляции ТТ на землю; 51 -управляемый напряжением на Cv ключ; SU - система управления ключом SI; Scope - осциллограф; Filter - фильтр нижних частот; R\ - шунт системы контроля; Line 1 - линия с распределенными параметрами; Ux - источник напряжения питающей системы.

Значение кажущегося заряда ЧР определяется как

Cd

I

С1 +

Cd-Cv Cd+Cv

(1)

где

С1 + СА

и„ з - напряжение зажигания ЧР; £/„ „ - напряжение погасания ЧР. Исследование указанных математических моделей проводилось при условии, что в изоляции возникают критические ЧР, то есть дчркр ~ 10"7 Кл.

Результаты исследования первых двух из рассматриваемых моделей удобно представить в виде зависимости у, =/(Сд, а). Под а понимается фаза напряжения на включении, при

которой происходит зажигание ЧР. На рис. 3 представлены результаты исследования модели монолитной изоляции ТТ с дефектом при ЧР. Частота следования импульсов ЧР определяется как

_ _2и,-(и„+ишж)

100

14 V Сд,пФ 10

Рисунок 3 - Результаты исследования модели монолитной изоляции ТТ с дефектом при ЧР

- + 1

(2)

где

дг/„

А £4= икз - и,_„. С помощью выражений (1) и (2) можно определить значения Д(/и и частоту следования импульсов ЧР. соответствующие каждой точке поверхности / (Сд, а).

Амплитуда напряжения на Св в каждой точке поверхности у\ =/(Сд, а) определяется следующим выражением:

и. С,

и.=-

где

ихт - амплитудное значение напряжения на изоляционном промежутке.

Из приведенной зависимости у, =/(Сд, а) следует, что значения у увеличиваются при одновременном увеличении Сд/Св и /?чр.

Подобным образом выполнены исследования двух других моделей, результаты которых позволили сделать следующие выводы:

- ЧР в однородной (без проводящих экранов) изоляции обнаруживаются устройствами, основанными на НКМ, если с]чр > дче.кр, причем а < 60 град, и Сд/С„ > 0,1;

- в изоляции конденсаторного типа при ЧР, распространяющихся не на всю глубину слоя изоляции, чувствительность устройств, основанных на методе НКМ, резко снижается. Устройства способны обнаруживать указанный вид ЧР, например, для ТТ напряжением 330 кВ с 13-ю слоями изоляции только при qЧp>qЧÍ,щ, и Сд/Св > !;

- в изоляции конденсаторного типа при частичных пробоях между обкладками одного слоя устройства, основанные на НКМ, обнаруживают данный вид повреждения, если дчр > <?чр.кр и а < 60 град.;

- при полном пробое одного и более слоев изоляции ТТ метод НКМ достоверно обнаруживает данный дефект. В этих условиях метод контроля состояния изоляции по методу ЧР не работоспособен. Таким образом, несмотря на затруднение в обнаружении ЧР на ранней стадии развития дефекта в изоляции при использовании НКМ, указанный метод может обеспечить эффективный контроль состояния изоляции ТТ.

Одной из трудностей при реализации системы контроля состояния изоляции Т'Г, реализующей метод НКМ, является обеспечение минимального искажения (обусловленного

влиянием электромагнитных помех) информационного сигнала при передаче его от УПО в систему контроля состояния изоляции.

Возможны два способа передачи информационного сигнала:

- первый способ: напряжение с измерительного шунта, включенного в цепь тока утечки фазы, передается по радиокабелю в систему контроля состояния изоляции;

- второй способ: ток утечки фазы непосредственно подается в систему контроля состояния изоляции.

Возможны следующие режимы заземления оболочек радиокабелей:

- оболочки радиокабелей каждой фазы заземлены в одной точке - в измерительном нуле (I). При этом один конец оболочки каждого радиокабеля не присоединен к измерительной схеме;

- оболочки радиокабелей каждой фазы заземлены в двух точках - в измерительном нуле и в коробке выводов TT (II);

- оболочки радиокабелей каждой фазы заземлены в одной точке - в коробке выводов TT (III).

Для анализа помехоустойчивости системы контроля состояния изоляции трансформаторов тока были предложены шесть схем замещения входных цепей для всех возможных сочетаний способов передачи информационного сигнала и режимов заземления оболочек радиокабелей. В качестве примера на рис. 4 приведена схема замещения входных цепей системы контроля состояния изоляции для первого способа передачи информационного сигнала и 11-го режима заземления оболочек радиокабелей.

Рисунок 4 - Схема замещения входных цепей АСКИ для 1-го способа передачи информационного сигнала и П-го режима заземления оболочек радиокабелей

В целях обоснования способа передачи информационного сигнала и режима заземления оболочек радиокабелей при реализации НКМ, обеспечивающих наименьшее влияние помех выполнен анализ сигналов небаланса ((УНБ) на выходе сумматора системы контроля состояния изоляции в нормальном симметричном режиме контролируемого объекта при различных способах передачи информационного сигнала и режимах заземления оболочек радиокабелей. Полученные выражения сигнала небаланса С/НБ приведены в табл 1. Все указанные варианты схемы замещения входных цепей системы контроля промоделированы в среде схемотехнического анализа МкгоСар 9.

Из полученных выражений для сигнала небаланса и результатов моделирования следует, что для обеспечения минимального искажения информационного сигнала при передаче его от УПО в систему контроля состояния изоляции необходимо заземлять радиокабель только в коробках выводов ТТ. При этом предпочтительным является второй способ, так как он является более безопасным для персонала, обслуживающего систему контроля.

Предложены два алгоритма отстройки от влияния напряжений нулевой последовательности на первичной стороне ТТ автоматизированной системы контроля состояния изоляции,

основанной на НКМ, заключающиеся в использовании объекта сравнения и измерении полных проводимостей изоляции фаз.

Информационный сигнал Режим заземления оболочек радиокабелей Выражение (УНБ

Напряжение (Первый способ) I ТГ ]ЕЛЛгУ1^1Ш1 + + и» +£ж,]' ^30 3 l-.ll!!'

II , + +ЁЖ, (¿3, +ЁМЁК)]-ЁЖ 1 ,=.4.ВГ 1Ш1

III 1-А.В.С

Ток (Второй способ) I 1 /„ »-л.в.с <-.4,я,с

II ^ 2 ¡у,

III 1 П.1ЛС

Третья глава посвящена разработке автоматизированной системы контроля состояния изоляции (АСКИ) трансформаторов тока высокого и сверхвысокого напряжения.

На основании теоретических данных, анализа методов контроля состояния изоляции и данных, полученных при моделировании в предыдущей главе диссертационной работы, разработана структурная схема автоматизированной системы контроля состояния изоляции (рис.5), позволяющая независимо или совместно использовать два метода контроля: НКМ и метод контроля по характеристикам ЧР.

На рис. 5 приняты следующие обозначения: ГКО - группа контролируемых объектов; БУПО - блок устройств присоединения к объекту; БОАС - блок обработки аналоговых сигналов; БЗИП - блок защиты от импульсных перенапряжений; ДУ - дифференциальный усилитель; БКФС - блок коммутации фазных сигналов; ФНЧ - фильтр нижних частот; РФ - ре-жекторный фильтр; НУ - нормирующий усилитель; АВ - активный выпрямитель; ПФВЧ -полосовой фильтр верхних частот; К - компаратор; ОУС - ограничитель уровня сигнала; МВ - мультивибратор; СИ - счетчик импульсов; И - интегратор; БМК - блок микроконтроллера; ТН - трансформатор напряжения; БПП - блок преобразования аналоговых сигналов в цифровые и передачи их в АСКИ; БОЦС - блок обработки цифровых сигналов; БСС - блок связи с ЭВМ верхнего уровня и сигнализации.

Автоматизированная система контроля состояния изоляции работает следующим образом. При включенных под рабочее напряжение контролируемых объектов Э01, Э02, ЭОЗ по емкостям фаз СЦ С2л, С\в, С2В, С 1с, С2с протекают токи утечки фаз. Значительная часть указанных токов проходит через УПОл, УПОв, УПОс и элементы блоков 4 (БЗИПД 5 (БЗИПа), 6 (БЗИПс). На входы 6 (ДУД 7 (ДУд), 8 (ДУС) подается напряжение пропорциональное токам утечки фаз А, В, С контролируемого объекта. С выходов дифференциальных усилителей сигналы одновременно подаются на элементы модулей обработки и формирования входных цифровых данных для метода НКМ и метода контроля по характеристикам ЧР. Указанные цифровые данные поступают на вход 29 (БОЦС), в котором выполняется их окончательная обработка и сохранение в память. Отображение полученных результатов в виде местной сигнализации (световой или символьной) и передача их в ЭВМ верхнего уровня выполняется с помощью БСС.

Предложен способ контроля в условиях эксплуатации под рабочим напряжением состояния бумажно-масляной изоляции конденсаторного типа группы трехфазных электротехнических объектов по параметрам частичных разрядов, заключающийся в измерении средне-

го тока и частоты следования импульсов частичных разрядов для каждой фазы в течение заданных интервалов времени и поочередном сравнении полученных результатов в одноименных фазах всех электротехнических объектов между собой и с заданными значениями. Спо-

В соответствии с рекомендациями по обеспечению минимального влияния помех на информационный сигнал, изложенными во второй главе данной диссертационной работы, разработана принципиальная схема устройства присоединения к объекту контроля. Данная схема обеспечивает защиту измерительных цепей системы контроля от импульсных перенапряжений и предусматривает автоматическое заземление измерительной обкладки объекта контроля в случае обрыва в цепи передачи информационного сигнала в систему контроля.

Разработана математическая модель канала аналоговой обработки входных сигналов ЧР и проведен анализ переходных процессов в указанном канале.

Разработан обобщенный алгоритм работы микропроцессорного блока АСКИ, реализующего НКМ и метод контроля состояния изоляции по ЧР.

Разработан детальный алгоритм и программа на языке программирования С для микропроцессорного блока АСКИ, реализующего НКМ.

Изготовлены и внедрены в эксплуатацию в ООО «ЛУКОЙЛ-Кубаньэнерго» образцы автоматизированной системы контроля состояния изоляции АСКИ КТУ-5, выполняющие контроль состояния бумажно-масляной и твердой изоляции трансформаторов тока и вводов силовых трансформаторов напряжением 110 кВ и выше по методу НКМ и внешний пульт для съема информации о работе АСКИ. На рис. 6 показан внешний вид шкафа АСКИ КТУ-5.

Рисунок 6 - Внешний вид шкафа АСКИ КТУ-5

Четвертая глава посвящена контролю насыщения магнитопровода ТТ в переходных режимах при наличии в первичном токе свободной апериодической и вынужденной составляющей основной частоты.

Известно, что длительность достоверной трансформации ТТ с замкнутыми ферромагнитными сердечниками в переходных режимах может сокращаться до 3-5 мс на первых периодах процесса при частоте 50 Гц. Таким образом, в течение 10 - 14 мс за период при насыщении магнитопровода ТТ в устройствах релейной защиты, работающих на участках достаточно точной трансформации, информация о первичном токе фактически отсутствует. Однако в указанном интервале времени, например, КЗ вне зоны действия дифференциальной защиты может перейти в КЗ в зоне действия этой защиты и наоборот.

Указанное обстоятельство явилось причиной разработок специальных ТТ: оптикоэлек-тронных, с немагнитным зазором, с частичным зазором и др. Все эти предложения, несмотря на их радикальность, не нашли широкого распространения на практике и в большинстве случаев источниками информации для РЗА являются электромагнитные ТТ без ферромагнитного зазора.

С целью обеспечения правильного действия устройств РЗА предлагается восстанавливать первичный ток по выборкам вторичного тока на участках насыщения магнитопровода ТТ. В диссертации решена частная задача восстановления периодической составляющей одиночного ТТ при следующих условиях: ТТ имеет СХН; нагрузка на ТТ активная; в токе КЗ содержатся свободная апериодическая и вынужденная периодическая составляющая основной частоты. Принятая форма первичного тока ТТ характерна для электрических сетей напряжением 6 - 330 кВ.

Предложены три алгоритма восстановления первичного тока ТТ в зоне насыщения магнитопровода, базирующиеся на особенностях трансформации вторичного тока ТТ с СХН при активном характере нагрузки вторичной цепи, характерном для микропроцессорных устройств РЗА.

Сущность указанных алгоритмов восстановления первичного тока ТТ в зоне насыще- I ния магнитопровода заключается в вычислении по выборкам вторичного тока дискретных значений намагничивающего тока и, соответственно, приведенного ко вторичной цепи ТТ первичного тока.

Выражения для мгновенных значений вторичного (/2) и намагничивающего (¡о) токов ТТ с СХН при синусоидальном первичном токе и активном характере вторичной цепи в интервале, когда ТТ насыщен С^ > <■"1 мм^ют следующий вид

I'пЛ 5т(й>/ + аг-) + Л2 ехр(-

<Я7'2

R t-t"

'о = / , % - I'm\ s\n(at-arctg 0T2 )-A2 exp(—, (4)

jRl+(o2Lls h

где Аг - амплитуда экспоненциальной составляющей, возникающей вследствие насыщения сердечника TT; Тг - постоянная времени вторичной цепи; R2 - активное сопротивление вторичной цепи; Las - индуктивность ветви намагничивания на насыщенном участке СХН.

Путем несложных преобразований из (3) и (4) можно получить выражение для вычисления периодической составляющей намагничивающего тока по первому алгоритму:

Л,

«о = '2 —г- • 1ёИ - arctS mT7). (5)

toio s

Тангенс является функцией, неопределенной для аргументов, принимающих значения из ряда а = жп/2 при п = 1, 2 ... <ю; кроме того, эта функция имеет большую производную (скачок) в окрестностях данных значений аргумента. Для исключения указанных скачков намагничивающего тока используется следующее ограничение:

'о,/ = 'о,/-1 при

со

1' ' * " ' N

1

пп - arctg-

соТ2

1

-At<tj < — со

1

m - arctg

соТг)

+ Д t, (6)

где ti = i-h\ / = 0,1... 00; /1 - шаг дискретизации вторичного тока; 2At - интервал, на котором наблюдается «скачок» i<>; и = 0,1 ... оо.

Основой второго алгоритма восстановления периодической составляющей первичного тока является вычисление мгновенных значений намагничивающего тока по смещенным на Г/4 выборкам периодической составляющей вторичного тока:

Последний алгоритм восстановления первичного тока основан на численном дифференцировании вторичного тока. Мгновенные значения намагничивающего тока определяются как

«о (8)

ю ■ x0t dt

Мгновенное значение приведённого первичного тока для алгоритмов (5), (7), (8) определяется следующим образом:

i[=i2+iQ.

Для проверки работоспособности приведенных алгоритмов и определения качественных характеристик каждого из них были разработаны и опробованы их математические модели в системе Simulink пакета MatLab.

В математических моделях имитировался режим несинхронного включения блока генератор-трансформатор. Форма первичного тока получена путем аппроксимации тока фазы В по реальной осциллограмме:

ц = 33000 • ехр(-1!0, l) • sin(314/) + 37000 ехр(-1/0, l).

Установлено, что с целью повышения точности восстановления первичного тока целесообразно осуществлять компенсацию свободной апериодической составляющей тока во вторичной цепи ТТ, обусловленной его насыщением. Разработан алгоритм, реализующий указанную компенсацию.

В качестве примера на рис. 7 приведены результаты моделирования алгоритма восстановления первичного тока, основанного на выражении (8) с использованием компенсации свободной составляющей вторичного тока. Для наглядности результатов на осциллограмме рис. 7 из кривой первичного тока 1 исключена апериодическая составляющая.

Оценку точности восстановления первичного тока целесообразно осуществлять с помощью следующих характеристик:

- длительность переходного режима восстановления inp;

13

- полная погрешность за период тока при условии равенства нулю апериодической составляющей, вызванной насыщением магнитопровода ТТ (погрешность в установившемся режиме алгоритма восстановления);

- полная погрешность в переходном режиме восстановления приведенного первичного тока спр (при наличии апериодической составляющей, вызванной насыщением магнитопровода ТТ);

- приведенная относительная погрешность восстановления приведенного первичного тока Д, на временном интервале (/,; /,+0,02). Значения Д, определяются выражением

где /1в , /], - мгновенные значения восстановленного и реального первичных токов, соответственно; /[„, - амплитуда периодической составляющей первичного тока. I, б

4

2 о -2

Рисунок 7 - Результаты моделирования алгоритма восстановления периодической составляющей первичного тока: 1 - периодическая составляющая реального первичного тока; 2 - периодическая составляющая восстановленного первичного тока;

3 - реальный вторичный ток

Сравнительный анализ разработанных алгоритмов восстановления первичного тока с учетом вышеуказанного алгоритма компенсации свободной составляющей тока показал, что наиболее эффективным из них по четырем предложенным критериям является алгоритм, основанный на численном дифференцировании вторичного тока.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

В диссертационной работе изложены научно-обоснованные технические разработки, обеспечивающие решение важных прикладных задач. Основные научные выводы и практические результаты можно сформулировать в следующем виде.

1. Установлено, что при исследовании чувствительности к частичным разрядам устройств, реализующих неравновесно-компенсационный метод (НКМ), допустимо не учитывать влияние токов дозаряда емкости изоляции объекта контроля Сх от емкости других элементов РУ. Указанные токи пренебрежимо малы и не оказывают влияния на значение у (относительное изменение тока через изоляцию объекта, вызванное дефектом).

2. На основании результатов исследования усовершенствованных математических моделей процессов, протекающих в изоляции объекта при ЧР, установлены критерии чувствительности к частичным разрядам устройств контроля состояния изоляции ТТ, реализующих НКМ.

3. С помощью математического моделирования и аналитических исследований показано, что для обеспечения минимального влияния помех на информационный сигнал при передаче его от устройства присоединения к объекту в систему контроля состояния изоляции целесообразно заземлять радиокабель только в коробках выводов ТТ. При этом более предпочтительным является способ передачи информационного сигнала, когда ток утечки фазы непосредственно подается в систему контроля состояния изоляции.

4. Предложены два алгоритма отстройки от влияния напряжения нулевой последовательности в первичной электрической сети на работу автоматизированной системы контроля

Л*104

состояния изоляции, основанной на НКМ, заключающиеся в использовании объекта сравнения и измерении полных проводимостей изоляции фаз.

5. Предложен способ контроля в условиях эксплуатации под рабочим напряжением состояния бумажно-масляной изоляции конденсаторного типа группы трехфазных электротехнических объектов по параметрам частичных разрядов, заключающийся в измерении среднего тока и частоты следования импульсов частичных разрядов для каждой фазы в течение заданных интервалов времени и поочередном сравнении полученных результатов в одноименных фазах всех электротехнических объектов между собой и с заданными значениями.

6. Разработаны: структурная схема автоматизированной системы контроля состояния изоляции, позволяющая независимо или совместно использовать НКМ и метод контроля по характеристикам 4P; принципиальная схема устройства присоединения к объекту контроля, обеспечивающая защиту измерительных цепей системы контроля от импульсных перенапряжений и предусматривающая автоматическое заземление измерительной обкладки объекта контроля в случае обрыва в цепи передачи информационного сигнала в систему контроля; математическая модель канала аналоговой обработки входных сигналов 4P и проведен анализ переходных процессов в указанном канале; детальный алгоритм и программа на языке программирования С для микропроцессорного блока АСКИ, реализующего НКМ.

7. Изготовлены образцы автоматизированной системы контроля состояния изоляции АСКИ КТУ-5, выполняющей контроль состояния бумажно-масляной и твердой изоляции трансформаторов тока и вводов силовых трансформаторов напряжением 110 кВ и выше по НКМ и внешнего пульта для съема информации о работе АСКИ. Два образца АСКИ КТУ-5 внедрены в ООО «ЛУКОЙЛ-Кубаньэнерго» для контроля состояния изоляции вводов блочных трансформаторов ЗТ и 4Т.

8. Обоснована целесообразность автоматизированного контроля электромагнитных характеристик TT и предложены три алгоритма восстановления периодической составляющей первичного тока TT в зоне насыщения магнитопровода при наличии в первичном токе апериодической и периодической составляющей основной частоты, базирующиеся на замене кривой намагничивания СХН и заключающиеся в учете вторичного тока на участке насыщения магнитопровода.

Основные положения диссертационной работы опубликованы в работах:

Статьи в изданиях, рекомендуемых ВАК:

1. Дегтярев A.A. Чувствительность к частичным разрядам устройств, реализующих неравновесно-компенсационный метод контроля состояния изоляции трансформаторов тока//Изв. вузов. Электромеханика. -2010. -№4. -С. 28-31.

2. Дегтярев A.A., Кужеков С.Л. О восстановлении периодической составляющей первичного тока трансформатора тока в переходном режиме//Изв. вузов. Электромеханика. - 2011. - №3. - С. 29 -31. (0,35/0,24)

прочие работы по теме диссертации:

3. Дегтярев A.A., Кужеков С.Л., Сербиновский Б.Б., Стеблин В.В., Чумак Н.Р. Устройство контроля состояния изоляции вводов блочного силового трансформатора на Краснодарской ТЭЦ//Изв. вузов. Электромеханика. - 2007. - Спецвыпуск. - С. 33-34. (0,15/0,05)

4. Дегтярев A.A., Сербиновский Б.Б. Внешний пульт для устройства автоматизированного контроля состояния изоляции вводов силовых трансформаторов//Изв. вузов. Электромеханика. -2008. - Спецвыпуск. - С. 50-51. (0,1/0,08)

5. Дегтярев A.A., Кужеков С.Л., Сербиновский Б.Б., Чумак Н.Р. Анализ помехоустойчивости системы контроля состояния изоляции трансформаторов тока и вводов силовых трансформато-ров//Изв. вузов. Электромеханика.-2008.-Спецвыпуск. - С. 51-56. (0,6/0,4)

6. Дегтярев A.A., Кужеков С.Л., Сербиновский Б.Б., Чумак Н.Р. Устройство контроля состояния бумажно-масляной изоляции вводов силового трансформатора КТУ-5//Энергосбережение, энергетическое оборудование и системы технической диагностики: сб. тр. науч.-практ. конф., г. Ростов н/Д, 14 февр. 2008 г. - Ростов н/Д: ВЦ «ВертолЭкспо», 2008. - С. 35-37. (0,3/0,08)

7. Дегтярев A.A. Устройство автоматизированного контроля состояния бумжно-масляннон изоляции трансформаторов тока и вводов силового трансформатора КТУ-5//Студенческая научная весна 2008: материалы Межрегиональной научно-технической конференции студентов, аспирантов и

молодых ученых Южного федерального округа / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т. - Новочеркасск: ЛИК,

2008.-С. 253-254.

8. Дегтярев A.A., Кужеков С.Л., Бедрин В. Г. Опыт эксплуатации автоматизированной системы контроля состояния изоляции вводов силовых трансформаторов//Изв. вузов. Электромеханика. -

2009. -Спецвыпуск. -С. 169-171. (0,23/0,1)

9. Дегтярев A.A., Кужеков С.Л., Бережной A.B., Бережной Г.В., Дашевский Е.Г. Структура системы мониторинга силовых трансформаторов и автотрансформаторов//Изв. вузов. Электромеханика. -2009. - Спецвыпуск. - С. 167-169. (0,23/0,04)

10. Дегтярев A.A., Кужеков С.Л., Пекарский A.A., Бережной A.B., Дашевский Е.Г. Автоматизированный контроль состояния (мониторинг) силовых трансформаторов и автотрансформато-ров//Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Технические науки. — 2010. — Спецвыпуск. - С. 44-47. (0,3/0,06)

11. Дегтярев A.A. Автоматизированный контроль состояния высоковольтных трансформаторов тока под рабочим напряжением//Изв. вузов. Электромеханика. -2010. - Спецвыпуск. - С. 49-51.

12. Дегтярев A.A., Кужеков С.Л., Бережной A.B., Дашевский Е.Г. Повышение чувствительности устройства автоматизированного контроля состояния изоляции вводов силовых трансформаторов под рабочим напряжекием//Изв. вузов. Электромеханика. - 2010. - Спецвыпуск. - С. 55-56. (0,17/0,03)

патенты на изобретение и полезную модель:

13. Пат. 2367969 Рос. Федерация, МПК G01R 31/02. Способ автоматизированного контроля под рабочим напряжением состояния бумажно-масляной изоляции конденсаторного типа группы трехфазного электротехнического оборудования / Кужеков С.Л., Дегтярев A.A., заявитель и патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирм «Квазар». - №2008111418/28; заявл. 24.03.2008; опубл. 20.09.2009, Бюл. №26.

14. Пат. 78951 Рос. Федерация, МПК G01R 31/02, G01R 31/08. Устройство для автоматизированного контроля состояния бумажно-масляной изоляции конденсаторного типа трёхфазного высоковольтного электротехнического оборудования под рабочим напряжением по параметрам частичных разрядов / Кужеков С.Л., Галикян Г.С?., Дегтярев A.A., заявитель и патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирм «Квазар». - №2008130497/22; заявл. 23.07.2008; опубл. 10.12.2008, Бюл. №34.

Личный вклад автора в результаты работ, опубликованных в соавторстве, состоит в [2, 5] - разработке математической модели и анализе результатов моделирования, [3, 8] - анализе результатов опытной эксплуатации АСКИ, [4] - разработке принципиальной схемы и программного обеспечения, [9, 10] - обосновании необходимости включения в состав системы мониторинга силовых трансформаторов АСКИ вводов, [12] - разработке алгоритмов отстройки от влияния напряжения нулевой последовательности, [13, 14] - разработке способа контроля и алгоритма отстройки от коронных разрядов.

ДЕГТЯРЕВ Андрей Александрович

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ КОНТРОЛЬ СОСТОЯНИЯ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА ВЫСОКОГО II СВЕРХВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Автореферат

Подписано в печать 04.07.2011.

Формат 60x84 '/16. Бумага офсетная. Ризография.

Усл. печ. л. 1,0. Уч.-изд. л. 1,28. Тираж 100 экз. Заказ 48-3091 Отпечатано в ИД «Политехник» 346428, г. Новочеркасск, ул. Просвещения, 132 тел., факс (8635) 25-53-03

ВВЕДЕНИЕ.

1 АНАЛИЗ СПОСОБОВ КОНТРОЛЯ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА ВЫСОКОГО И СВЕРХВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ.

1.1 Описание объекта исследований.

1.2 Анализ причин повреждаемости трансформаторов тока.

1.3 Методы контроля состояния изоляции трансформаторов тока.

1.3.1 Электрические методы.

1.3.2 Тепловизионный метод.

1.3.3 Газовая хроматография.

1.3.4 Акустический метод.

1.4 Устройства контроля состояния трансформаторов тока под рабочим напряжением.

1.4.1 Устройства периодического контроля.

1.4.2 Устройства автоматизированного контроля.

1.5 Способы и устройства контроля правильности работы трансформаторов тока.~.

1.6 Выводы.

2 АНАЛИЗ ИНФОРМАЦИОННЫХ ПРИЗНАКОВ

АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА.

2.1 Аналитическая модель входных сигналов системы контроля состояния изоляции трансформаторов тока при частичных разрядах.

2.2 Чувствительность к частичным разрядам устройств, реализующих неравновесно-компенсационный метод контроля состояния изоляции трансформаторов тока.

2.3 Анализ помехоустойчивости системы контроля состояния изоляции трансформаторов тока.

2.4 Возможные причины ложных срабатываний устройств контроля состояния изоляции, реализующих неравновеснокомпенсационный метод.

2.5 Выводы.

3 РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ

КОНТРОЛЯ состояния изоляции

ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА ВЫСОКОГО И СВЕРХВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ:.

3 .1 Общие требования, предъявляемые к современным автоматизированным системам контроля состояния изоляции. . 96 3.2 Структурная схема автоматизированной системы контроля состояния изоляции.

3.3 Предлагаемые способы контроля состояния изоляции трансформаторов тока высокого и сверхвысокого напряжения. . . 102 3.3.1 Принцип обегающего контроля состояния изоляции трансформаторов тока высокого и сверхвысокого напряжения.

3.3 ;2 Способ контроля-состояния? изоляции под рабочим- напряжением по параметрам частичных разрядов..

3.4 Разработка блоков автоматизированной система;контроля состояния изоляции трансформаторов тока высокого и сверхвысокого напряжения.

3.4.1 Выбор полосы,пропускания входных фильтров системы контроля состояния изоляции трансформаторов тока

3.4.2 Разработка устройства присоединения к объекту контроля.

3.4.3 Разработка устройства групповой коммутационной сборки.

3.4.4 Математическое моделирование канала аналоговой обработки входных сигналов частичных разрядов.

3.4.5 Разработка алгоритма работы микропроцессорного блока автоматизированной системы контроля изоляции.

3:4.6 Внедрение-результатов диссертационной раббты.

3.5 Выводы.

4 КОНТРОЛЬ НАСЫЩЕНИЯ МАГНИТОПРОВОДОВ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА ВЫСОКОГО И СВЕРХВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ.

4.1 Требования к правильности трансформации трансформаторов тока в установившемся и переходном режиме.

4.2 Анализ методов расчета процессов в трансформаторах тока в установившемся и переходном режиме.

4.3 Анализ методов восстановления основной гармоники сигнала трансформатора тока в режиме насыщения.

4.4 Восстановление основной гармоники первичного тока в зоне насыщения магнитопровода трансформатора тока.

4.5 Выводы.

Актуальность работы. Надежность современных систем производства, передачи и распределения электроэнергии в значительной мере определяется надежностью электрооборудования. Важным элементом электрических станций и подстанций являются электромагнитные трансформаторы тока (ТТ), служащие источниками информации для релейной защиты, автоматики, управления и учета электрической энергии.

Внезапные отказы ТТ опасны по последствиям, так как при этом зачастую повреждается расположенное поблизости электрооборудование. Кроме того, отказ ТТ часто сопровождается действием устройств релейной защиты и автоматики с отключением не только поврежденного ТТ, но и электросилового оборудования (трансформаторы, автотрансформаторы и др.) и секций или систем сборных шин распределительных устройств.

Основными видами- повреждений ТТ являются нарушение изоляционных и электромагнитных характеристик. Последние приводят к появлению повышенных погрешностей при трансформации тока.

Опыт эксплуатации и производства ТТ показывает, что значительное число повреждений ТТ (порядка 30-40%) разных конструкций-и классов напряжения связано со старением изоляции (после значительной' наработки), которое сопровождается ухудшением или даже полной потерей изоляционных свойств и вызывается^ рядом процессов, связанных с химическими, тепловыми, механическими и электрическими воздействиями. Следует отметить, что нарушение изоляционных характеристик часто приводит к внезапным отказам ТТ.

Причинами нарушения электромагнитных характеристик ТТ являются замыкания витков вторичной и первичной обмоток, замыкания пластин активной стали магнитопровода, пробои изоляции на промежуточной ступени каскадных ТТ и др., а также насыщение магнитопроводов в переходных режимах при наличии в подводимом токе значительной апериодической составляющей.

Следует отметить, что большинство из перечисленных причин устраняется известными методами, в частности, применением устройств для проверки вольтамперных характеристик, установкой разрядников на промежуточных ступенях каскадных ТТ и др. Однако» специальные мероприятия по снижению погрешностей ТТ с замкнутыми магнитопроводами в переходных режимах (кроме рекомендованного в зарубежных стандартах обеспечения продолжительности достаточно точной трансформации в течение трех миллисекунд) в практике не предусмотрены. Полная погрешность ТТ в переходных режимах может превышать 80%. В результате возможны неправильные срабатывания быстродействующих защит сборных шин, генераторов, трансформаторов;,' автотрансформаторов и блоков генератор-трансформатор' с отключением последних.

В связи с отмеченным актуальна задача ^контроля'изоляционных характеристик и правильностиj трансформации1 ТТ в; переходных режимах под рат бочими токами ^напряжениями. Решение этой задачи невозможно без оснащения ТТ средствами технической диагностики. При этом значительный объем работ по технической диагностике оборудования может быть автоматизирован.

Таким образом; автоматизированный контроль состояния трансформаторов тока высокого и сверхвысокого напряжения представляет научный и практический интерес. - .

Приведенные соображения объясняют актуальность исследований по теме данной диссертационной работы.

Решениюэтошпроблемы посвящены работы Богдана A.B., Вдовико В.П., Дмитриева К.С., Дроздова А.Д;, Засыпкина A.G., Казанского В.Е., Кужекова C.JI:, Кучинского F.G., Мордковича А.Г., Подгорного Э.В:, Рассальского А.Н., Русова В.А., Сви П.М., Сироты И.М., Стогния Б.С., Туркота В1А., Boggs S.A., Garton G.G., Gulski Е., Mason J.H. и др;

Цель работы заключается в повышении надежности и точности работы ТТ путем автоматизированного контроля состояния изоляции и автоматической компенсации погрешностей ТТ в переходных режимах коротких замыканий при наличии в подводимых токах апериодической и периодической составляющей основной частоты.

Задачи исследования:

1. Анализ существующих методов и устройств контроля состояния изоляции и правильности трансформации трансформаторов тока;

2. Разработка математических моделей процессов, протекающих в изоляции ТТ при частичных разрядах.

3. Исследование чувствительности устройств контроля состояния изоляции ТТ, основанных на неравновесно-компенсационном методе (НКМ), к частичным разрядам в изоляции ТТ и определение целесообразной схемы входных цепей.

4. Разработка алгоритмов функционирования автоматизированной системы контроля состояния изоляции трансформаторов тока1.

5. Разработка устройства, реализующего предложенные алгоритмы.

6: Разработка алгоритмов восстановления основной* гармоники первичного тока ТТ со спрямленной характеристикой намагничивания (СХН) в зоне насыщения магнитопровода в переходных режимах коротких замыканий при наличии в первичном токе апериодической и периодической составляющей основной частоты.

Методы исследований недостоверность результатов. Поставленные в диссертации задачи решены с использованием методов теории электрических цепей, электрических машин и математического компьютерного моделирования. В процессе разработки компьютерных моделей и программного обеспечения применялась теория алгоритмов и программ.

Достоверность научных положений и выводов, сформулированных в диссертации, а также результатов аналитических исследований обеспечивается корректным использованием математического аппарата, совпадением результатов расчетов одних и тех же процессов различными методами и согласованием результатов математического моделирования с результатами, полученными в условиях эксплуатации. Достоверность положений, заложенных в основу алгоритмов функционирования автоматизированной системы контроля изоляции ТТ и вводов силовых трансформаторов, подтверждена успешным опытом ее эксплуатации в ООО «ЛУКОЙЛ-Кубаньэнерго».

Научная новизна работы состоит в следующем:

1. На основании результатов исследования усовершенствованных математических моделей процессов, протекающих в изоляции объекта при частичных разрядах (ЧР), впервые установлены критерии чувствительности к частичным разрядам устройств контроля состояния изоляции ТТ, реализующих НКМ.

2. Обосновано рациональное сочетание способа передачи информационного сигнала и режима заземления оболочки радиокабеля, в- отличие от применяемых в известных устройствах, обеспечивающее минимальное влияние помех на указанный сигнал при'передаче его от устройства присоединениям объекту в систему контроля состояния изоляции.

3. Предложены алгоритмы повышения чувствительности автоматизированной системы контроля состояния изоляции (АСКИ), основанной- на НКМ, в отличие от известных, заключающиеся в. отстройке от влияния напряжений нулевой последовательности^ в первичной электрической сети путем использования эталонного объекта и измерения полных.проводимостей изоляции фаз.

4. Предложен способ автоматизированного контроля- под рабочим напряжением в условиях эксплуатации состояния бумажно-масляной изоляции конденсаторного типа группы трехфазных электротехнических объектов, заключающийся, в отличие от существующих, в измерении среднего тока и частоты следования импульсов частичных разрядов для каждой фазы в течение заданных интервалов времени и поочередном сравнении полученных результатов в одноименных фазах группы электротехнических объектов между собой и с заданными значениями.

Способ защищен патентом на изобретение.

5. Предложены три алгоритма восстановления первичного тока ТТ со спрямленной характеристикой намагничивания (СХН) в зоне насыщения магнитопровода при наличии в первичном токе апериодической и периодической составляющей основной частоты, заключающиеся, в отличие от известных, в учете вторичного тока ТТ на участках насыщенного состояния магнитопровода.

Практическая ценность работы.

1. Разработанные структурная схема и обобщенный алгоритм автоматизированной системы, использующие НКМ и метод контроля состояния изоляции по параметрам ЧР, могут быть использованы при построении автоматизированной системы контроля состояния изоляции ТТ и вводов силовых трансформаторов.

2. Разработанные функциональные и принципиальные схемы отдельных элементов указанной структурного схемы автоматизированной системы позволяют реализовать систему контроля, состояния изоляции ТТ и вводов силовых трансформаторов.

3. Разработанные детальный алгоритм и программа на языке программирования С для' микропроцессорного блока АСКИ, реализующего НКМ, могут быть использованы в автоматизированной системе контроля состояния изоляции ТТ и вводов силовых трансформаторов.

4. Изготовленные образцы автоматизированной системы, контроля состояния изоляции АСКИ КТУ-5, выполняющей контроль состояния изоляции ТТ и вводов силовых трансформаторов напряжением 110 кВ и выше по методу НКМ и внешний пульт для съема информации о работе АСКИ могут быть тиражированы с целью широкого внедрения в практику.

Реализация результатов работы. о

В ООО «ЛУКОИЛ-Кубаньэнерго» (г. Краснодар) внедрены два образца системы АС-КИ-КТУ-5, выполняющие автоматизированный контроль состояния бумажно-масляной и твердой изоляции трансформаторов тока (ТТ) и вводов силовых трансформаторов напряжением 110 кВ и выше. Система используется для контроля состояния изоляции вводов блочных трансформаторов ЗТ и 4Т напряжением 220 кВ.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Критерии чувствительности к частичным разрядам устройств контроля состояния изоляции ТТ, реализующих метод НКМ.

2. Алгоритмы повышения чувствительности АСКИ, основанной на

НКМ.

3. Способ автоматизированного контроля под рабочим напряжением в условиях эксплуатации состояния бумажно-масляной изоляции конденсаторного типа группы трехфазных электротехнических объектов по параметрам ЧР.

4. Структурная схема АСКИ ТТ и вводов силовых трансформаторов напряжением 110 кВ и выше, реализующая два метода: НКМ и контроль по параметрам;ЧР.

5. Алгоритмы восстановления основной гармоники первичного тока ТТ с СХН в; зоне насыщения' магнитопровода при наличии в первичном токе апериодической и периодической составляющей основной частоты.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на: XXIX сессии Всероссийского семинара-«Кибернетика энергетических систем» по тематике «Электроснабжение» (Новочеркасск, 2007 г.); Межрегиональной научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых Южного'федерального округа «Студенческая научная весна 2008» (Новочеркасск, 2008 г.); Научно-практической конференции Общественного Совета специалистов по диагностике силового электрооборудования при Уральском центре охраны труда энергетиков и завода «Изолятор», по теме: «Общие проблемы диагностики силового электрооборудования» (Москва, 2008 г.); XXX сессии Всероссийского семинара «Кибернетика энергетических систем» по тематике «Диагностика энергооборудования» (Новочеркасск, 2008 г.); Научно-практической конференции «Энергосбережение, энергетическое оборудование и системы технической диагностики»

Ростов-на-Дону, 2008 — 2009); XXXI сессии Всероссийского семинара «Кибернетика энергетических систем» по тематике «Электроснабжение» (Новочеркасск, 2009 г.); XXXII сессия Всероссийского семинара «Кибернетика энергетических систем» по тематике «Диагностика энергооборудования» (Новочеркасск, 2010 г.).

Публикации. По результатам выполненных исследований и разработок опубликовано 14 печатных работ, в том числе 2 статьи в журнале из перечня изданий, рекомендованных ВАК, 1 патент на изобретение, 1 патент на полезную модель.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. Работа изложена на 185 страницах, содержит 69 рисунка, 15 таблиц и 122 литературных источника.

4.5 Выводы

1. Не всегда возможно обеспечить требуемую точность трансформации электромагнитных ТТ при переходных режимах в первичной цепи, сопровождающихся значительными апериодическими составляющими в токах. В данной- ситуации в международных стандартах рекомендуется выбирать ТТ так, чтобы они обеспечивали трансформацию с 10 % точностью не менее 3 мс с момента начала переходного режима в сети.

2. С учетом требований, предъявляемых МЭК к ТТ при переходных режимах в первичной цепи, для корректной работы устройств релейной защиты в. ряде режимов необходимо применение быстродействующих алгоритмов восстановления первичного тока.

3. Большинство существующих алгоритмов базируется на модели ТТ с ПХН. В указанных алгоритмах выполняется поиск участков достаточно точной трансформации первичного тока ТТ, и по выборкам на данных интервалах формируются выходные результаты. При этом отсчеты- вторичного тока, не попадающие в указанные интервалы, в дальнейшем не используются.

4. В режимах работы электрооборудования электростанций, когда в фазных токах текущее значение апериодической составляющей превышает амплитуду основной гармоники, алгоритмы восстановления, работающие на интервалах достаточно точной трансформации первичного тока, а соответственно, и реализующие их устройства релейной защиты, не работоспособны.

5. Предложены три алгоритма восстановления первичного тока ТТ в зоне насыщения магнитопровода при наличии в первичном токе апериодической составляющей, базирующиеся на особенностях трансформации вторичного тока ТТ с СХН при активной нагрузке вторичной цепи.

6. С целью повышения точности восстановления первичного тока предложен алгоритм компенсации свободной апериодической составляющей тока во вторичной цепи ТТ, обусловленной его насыщением.

7. Сравнительный анализ разработанных алгоритмов восстановления первичного тока с учетом вышеуказанного алгоритма компенсации свободной составляющей тока показал, что наиболее эффективным из них по четырем предложенным критериям является алгоритм, основанный на численном дифференцировании вторичного тока.

184

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе изложены научно-обоснованные технические разработки, обеспечивающие решение важных прикладных задач. Основные научные выводы и практические результаты можно сформулировать в следующем виде.

1. Установлено, что при исследовании чувствительности к частичным разрядам устройств, реализующих неравновесно-компенсационный метод (НКМ), допустимо не учитывать влияние токов дозаряда емкости изоляции объекта контроля Сх от емкости других элементов РУ. Указанные токи пренебрежимо малы и не оказывают влияния на значение у (относительное изменение тока через изоляцию объекта, вызванное дефектом).

2. На основании результатов исследования усовершенствованных математических моделей процессов, протекающих в изоляции объекта при ЧР, установлены критерии чувствительности к частичным разрядам устройств контроля состояния изоляции ТТ, реализующих НКМ.

3. С помощью математического моделирования и аналитических исследований показано, что для обеспечения минимального влияния помех на информационный сигнал при передаче его от устройства присоединения к объекту в систему контроля состояния изоляции целесообразно заземлять радиокабель только в коробках выводов ТТ. При этом более предпочтительным является способ передачи информационного сигнала, когда ток утечки фазы непосредственно подается в систему контроля состояния изоляции.

4. Предложены два алгоритма отстройки от влияния напряжения нулевой последовательности в первичной электрической сети на работу автоматизированной системы контроля состояния изоляции, основанной на НКМ, заключающиеся в использовании объекта сравнения и измерении полных проводимостей изоляции фаз.

5. Предложен способ контроля в условиях эксплуатации под рабочим напряжением состояния бумажно-масляной изоляции конденсаторного типа группы трехфазных электротехнических объектов по параметрам частичных разрядов, заключающийся в измерении среднего тока и частоты следования импульсов частичных разрядов для каждой фазы в течение заданных интервалов времени и поочередном сравнении полученных результатов в одноименных фазах всех электротехнических объектов между собой и с заданными значениями.

6. Разработаны: структурная схема автоматизированной системы контроля состояния изоляции, позволяющая независимо или совместно использовать НКМ и метод контроля по характеристикам 4P; принципиальная схема устройства присоединения к объекту контроля, обеспечивающая защиту измерительных цепей системы контроля от импульсных перенапряжений и предусматривающая автоматическое заземление измерительной обкладки объекта контроля в случае обрыва в цепи передачи информационного сигнала в систему контроля; математическая модель канала аналоговой обработки входных сигналов 4P и проведен анализ переходных процессов в указанном канале; детальный алгоритм и программа на языке программирования С для микропроцессорного блока АСКИ, реализующего НКМ.

7. Изготовлены образцы автоматизированной системы контроля состояния изоляции АСКИ КТУ-5, выполняющей контроль состояния бумажно-масляной и твердой изоляции трансформаторов тока и вводов силовых трансформаторов напряжением 110 кВ и выше по НКМ и внешнего пульта для съема информации о работе АСКИ. Два образца АСКИ КТУ-5 внедрены в ООО «ЛУКОЙЛ-Кубаньэнерго» для контроля состояния изоляции вводов блочных трансформаторов ЗТ и 4Т.

8. Обоснована целесообразность автоматизированного контроля электромагнитных характеристик ТТ и предложены три алгоритма восстановления периодической составляющей первичного тока ТТ в зоне насыщения магнитопровода при наличии в первичном токе апериодической и периодической составляющей основной частоты, базирующиеся на замене кривой намагничивания СХН и заключающиеся в учете вторичного тока на участке насыщения магнитопровода.

190 '

44. Алексеев Б.А. Контроль состояния (диагностика) крупных силовых трансформаторов. - М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2002. - 216 с.

45. РД 153-34.0-46.302-00 Методические указания по диагностике развивающихся дефектов трансформаторного; оборудования по результатам хроматографического анализа газов растворенных в масле. — М.: РАО "ЕЭС России", 2000. , .

46. Hydran M2 - Система мониторинга параметров трансформатор. — http://www.geenergy.ru/rii/equipment/ge/transformers/Hydran-M2/ndt/ (дата обращения: 03.10.2010).

47. Непрерывный АРГ и контроль влагосодержания для силовых трансформаторов. — • . http://www.geenergy.ru/ru/equipment/ge/transformers/transfix/ndt/ (дата обращения: 3.10.2010).

48: Calisto — Прибор мониторинга растворенных газов. Водород;;— вода. — http://www. enera.com. ua/web/MSSYST.html (дата обращения: 05.10.2010).

49: Промышленный хроматограф «7х»: — • http://energypolis.ru/portal/2010/485-my-rabotaem-na-yenergetiku.html (дата обращения: 1;1.10.2010);

50. Беляевский О.А., Курбатова А.Ф., Идиатуллов Р.М: Опыт применения1 СВЧ зонда для контроля высоковольтного оборудования. -http://rudy.user.s-and-b.ru/partialdischarges/useuhf/useuhfhtm (дата обращения: 14.11.2009).

51. Acoustical methods for determining the presence of partial discharges in transformers //Energetyka. 1997. N 6. S. 286 - 291.

52. Investigation of acoustic waves from the corona discharge in oil / T. Sakoda, T. Akita, H. Nieda //IEEE Trans, on-Diet. & Elects Insut. 1999, Vol. 6. N 6. P. 825 - 830.

53. Judd M.D., Parish O., Pearson J.S., Hampton B.F. Dielectric windows for UHFpartial discharge detection // Power engineering review. — IEEE. — 2001. - Vol. 8, Dec.

54. JuddM.D., Cleary G.P., Bennoch C.J. Applying UHFpartial discharge detection to power transformer //Power engineering review. — IEEE. — 2002. — Vol. 22, Aug.

55. Raja K., Devaux F., Lelaidier S. Recognition of discharge sources using UHF PD signatures //Electrical Insulation Magazine. — IEEE. — 2002. — Vol. 18, Sep. / Oct.

56. Ультразвуковое оборудование Ultraprobe. — http://www.uesystems.ru/ обращения: 23.11.2010).

57. Ультразвуковой модератор "ДЕЛЬФИН". - http://www.ts-electro.ru/main.php?object—dolphin (дата обращения: 03.08.2009).

58. Цветаев С.К. Акустическая регистрация-разрядных процессов // Новости электротехники. 2008. № 1. G. 49 — 53.

59. Marks J. Continuous monitoring and diagnostic equipment in'substations // Electrical World. 1999: Vol. 213. N6. Pi 16, 17, 20, 21.

60. Технический отчет. Устройства контроля изоляции оборудования ОРУ (устройства контроля-ВЧ-помехи). — Курчатов, 2001. — 9 с. (рукопись).

61. Шинкаренко Г.В. Контроль опорных трансформаторов тока и вводов силовых трансформаторов под рабочим напряжением в энергосистемах Украины. — Электрические станции, 2001, № 5. С. 55-62.

62. Измерительно-информационная система для контроля состояния оборудования с бумажно-масляной изоляцией конденсаторного типа ИИСКВ-01/02. Технические условия. ТУ 422210-007-33226280-2004. - Саратов -2004.

63. Дементьев В.А., Лазарев Е.А., Овсянников А.Г. Разработка портативных приборов для измерений tg 8 изоляции. — Информационный* бюллетень № 11 «Современное состояние и проблемы диагностики высоковольтных маслонаполненных вводов силовых трансформаторов и масляных выключателей». — «Общие проблемы теории и практики диагностики силового оборудования». — Екатеринбург, 1999.

64. R2100. Приборов для контроля состояния изоляции высоковольтного оборудования по уровню 4P. — www.electronpribor.ru/resources/docs/r2100Jzm.pdf- (дата обращения: 09.02.2009).

65. Система непрерывного контроля характеристик изоляции трансформат торов тока под рабочим напряжением Safe-CT. — http://www. enera. com. ua/web/PRASUTP. html (дата обращения: . 03.06.2010).

66. Рассальский A.H., Сахно A.A., Конограй С.П., Спица А.Г., Гук A.A. Анализ методов непрерывного контроля характеристик изоляции трансформаторов тока и вводов на подстанциях 330-750 кВ. — В1сник КДПУ iMem -Михаила ©строградського: 2009; № 3. С. 67 - 70.

671 ГОСТ 18685 - 73 Трансформаторы тока и напряжения. Термины и определения; - , . ' ■ . ' .

68. ГОСТ 8.217-2003 Трансформаторы тока. Методика поверки.

69. ГОСТ 7746 - 2001 Трансформаторы тока. Общие технические условия.

70. Никитский В.З. Маломощные силовые трансформаторы; — М.: Энергия, 1968,88 с.

71. A.c. 250291 СССР. Устройство для автоматизированного снятия вольт-амперных характеристик катушек со стальным сердечником / В.М. Михайлов и др. - Опубл: в БИ № 26, 1969.

72. Платонов В.В. и др. Устройство для автоматизированного снятия вольт-амперных характеристик трансформаторов тока // Информ. Листок Северо-Кавказского ЦНТИ № 202-74", 1974.

73. Аллилуев А.А, Кужеков С.Л., Сапронов A.A. Микропроцессорное устройство для автоматизированной проверки измерительных трансформаторов тока // Техническая диагностика устройств релейной защиты и автоматики электрических систем // Тез.докл. III Всесоюз.науч.-техн.конф. - Мариуполь, 1990. - 36 с.

74. Аллилуев А.А, Зуев В.А., Кужеков C.JL, Сапронов А.А. Микропроцессорное устройство для снятия вольт-амперных характеристик трансформаторов тока // Сессия Всесоюз. Семинара «Кибернетика электрических систем» // Тез.докл.Электромеханика, 1990. № 11. 99 с.

75. Грабовсков С. Н. Методы и программно-аппаратные средства для выявления короткозамкнутых витков во вторичных обмотках трансформаторного тока: автореф. дис. . канд. техн. наук. — Новочеркасск, 2001. — 19 с.

76. Комплексный стенд испытаний трансформаторов тока (КСиТТ). — http://www.avem.ru/production/stend/kstt (дата обращения: 21.03.2010).

77. Дроздов А. Д., Гармаш В. А. Улучшение работы трансформаторов тока в переходных режимах // Электричество. 1970. № 7. С. 87-89. I

78. Кужеков C.JL, Сербиновский Б.Б. Компенсация' погрешностей трансформаторов тока в переходных режимах короткого замыкания // Изв. вузов. Электромеханика,, 2003. — Кибернетика электрических систем [Прил. к жур.]. С. 55 — 56.

79. Кучинский Г.С. Частичные разряды в высоковольтных конструкциях. — Л.: Энергия, 1979.-224 с.

80. Boggs S.A. Partial Discharge. Pt III: Cavity-Induced PD" in solid dielectrics //IEEE El. Ins. Mag., Nov/Dec. - 1990. - Vol. 6, N6.

81. Mason J.H. The deterioration and breakdown of dielectrics resulting from internal discharges //Proc. IEE. - 1951. - Vol. 98, p. 1, N100.

82. Кужеков С.Л., Сербиновский Б.Б., Чумак H.P., Дегтярев А.А. Устройство контроля состояния бумажно-масляной изоляции вводов силового трансформатора КТУ-5. Энергосбережение, энергетическое оборудование и системы технической диагностики: сб. тр. науч.-практ. конф., г. Ростов н/Д, 14 февр. 2008 г. - Ростов н/Д: ВЦ «ВертолЭкспо», 2008. - С. 35-37.

83. Дегтярев А.А. Устройство автоматизированного контроля состояния бумжно-маслянной изоляции трансформаторов тока и вводов .силового трансформатора КТУ-5. Студенческая научная весна 2008: материалы Межрегиональной научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых Южного федерального округа / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т. - Новочеркасск: ЛИК, 2008. - С. 253-254.

84. Дегтярев A.A. Чувствительность к частичным разрядам устройств, реализующих неравновесно-компенсационный метод контроля состояния изоляции трансформаторов тока. Изв. вузов. Электромеханика. — 2010. №4.-С. 28-31.

85. Черных И:В. Моделирование электротехнических устройств в MATLAB, SimPowerSystems и Simulink. - М.: ДМК Пресс; СПб.: Питер, 2008.-288 с.

86. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций' и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. -М.: Энергоатомиздат, 1989.

87. Кужеков' С.Л., Сербиновский Б.Б., Дегтярев A.A., Чумак Н.Р. Анализ помехоустойчивости* системы контроля- состояния изоляции трансфор-маторов^тока и вводов силовых трансформаторов. Изв. вузов. Электромеханика. — 2008. Спец. вып. «Диагностика электрооборудования». — С. 51-56.

88. Амелина М.А., Амелин С.А. Программа схемотехнического моделирования Micro-Cap 8. - М.: Горячая линия-Телеком, 2007. - 464 с.

89. Кужеков С.Л., Дегтярев A.A., Бережной A.B., Дашевский Е.Г. Повышение чувствительности устройства автоматизированного контроля состояния изоляции вводов силовых трансформаторов под рабочим напряжением. - 2010. - Спец. вып. «Диагностика электрооборудования». — С. 55-56.

90. Кужеков С.Л:, Бережной A.B., Бережной Г.В., Дашевский Е.Г., Дегтярев A.A. Структура системы мониторинга силовых трансформаторов и автотрансформаторов. Изв. вузов. Электромеханика. - 2009. Спец. вып. «Электроснабжение». - С. 167-169.

91. Gulski E. Computer-Aided recognition of partial discharges using statistical tools. —Delft University Press, 1991.

92. Кужеков С.Д., Дегтярев A.A.,. Пекарский A.A., Бережной A.B., Дашев-ский Е.Г. Автоматизированный контроль состояния (мониторинг)► силовых трансформаторов и автотрансформаторов. Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Технические науки. — 2010. Спец. вып. «Состояние и перспективы, строительства и ввода в эксплуатацию второго энергоблока Ростовской АЭС. Безопасная эксплуатация энергоблоков АЭС». - С. 44-47.

93. Дегтярев A.A. Автоматизированный; контроль состояния высоковольтных трансформаторов тока под рабочим напряжением.' Изв. вузов. Электромеханика. — 2010; — Спец. вып. «Диагностика электрооборудования».

С. 49-51.

94. Пат. 2367969 Рос. Федерация, МПК G01R 31/02. Способ автоматизированного контроля под рабочим напряжением состояния бумажно-масляной изоляции конденсаторного типа группы трехфазного; электро- -технического; оборудования / Кужеков С.Л., Дегтярев A.A., заявитель и патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирм «Квазар». — №2008111418/28; заявл. 24:03.2008; опубл. 20.09.2009, Бюл. №26. '

95. Пат. 78951 Рос. Федерация, МПК G01R 31/02, G01R 31/08. Устройство для автоматизированного контроля состояния бумажно-масляной изоляции конденсаторного; типа трёхфазного высоковольтного электротехнического оборудования под рабочимшапряжением по параметрам частичных разрядов / Кужеков С.Л., Галикян Г.С., Дегтярев A.A., заявитель и патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирм «Квазар». - №2008130497/22; заявл. 23.07.2008; опубл. 10.12.2008, Бюл. №34.

96. Влащицкий A.B. Коммутационные перенапряжения и защита от них автономных электроэнергетических систем напряжением до 1 кВ: дис. . канд. техн. наук. — Новочеркасск, 2007. — 188 с.

97. Промышленные контроллеры IGP DAS. — http://icp-das.ru/products/ (rата обращения: 13:05.2010).

98. Джонсон Д. и др. Справочник по активным фильтрам: Пер. с англ./ Д. Джонсон, Дж. Джонсон, Г. Мур. - М.: Энергоатомиздат, 1983. — 128 с.

99. А. Дж. Пейтон, В. Волш. Аналоговая электроника на операционных усилителях. -М.: БИНОМ, 1994. - 352 с.

100. Титцер У., Шенк Е. Полупроводниковая схемотехника: Справочное руководство. Пер. с нем: - М.: Мир, 1982^—512с.

101. Дегтярев A.A., Кужеков СЛ., Сербиновский Б.Б., Стеблин В.В1, Чумак Н.Р. Устройство контроля состояния изоляции; вводов блочного силового трансформатора на Краснодарской ТЭЦ Изв. вузов: Электромеханика. - 2007. - Спец. вып. «Электроснабжение». — С. 33-34.

102. Дегтярев; A.A., Сербиновский Б.Б. Внешний пульт для устройства-автоматизированного контроля состояния изоляции вводов силовых трансформаторов. Изв: вузов. Электромеханика. - 2008. — Спец. вып. «Диагностика электрооборудования». - С. 50-51.

103. Кужеков СЛ., Дегтярев A.A., Бедрин В. Г. Опыт эксплуатации автоматизированной системы контроля, состояния изоляции вводов силовых трансформаторов. Изв: вузов. Электромеханика: — 2009. Спец. вып. «Электроснабжение». — С. 169-171.

104. Королев Е.П., Либерзон Э.М: Расчет допустимых нагрузок в токовых цепях релейной защиты. - М;: Энергия, 1980. — 208 с.

105. Сирота ИМ. Переходные режимы работы трансформаторов тока. — Киев: Изд-во АН УССР, 1961. - 192 с.

106. Zanorka R. Das Verhalten vom Stromwandler dei Einschwingvorgängen. — AEG -Mitt. 56, 1966, 3, S. 209 - 215.

107. Дроздов А.Д. Электрические цепи с ферромагнитными сердечниками в релейной защите. -М.: Энергия, 1965.

108. Кужеков СЛ. О методах расчета переходных и установившихся про. цессов в трансформаторах тока. // Электричество, 1975. — № 7. — С. 7477.

109. Расчет трансформаторов тока; в установившемся режиме ,по универсальным характеристикам / А.Д. Дроздов, С.Л. Кужеков, K.M. Добродеев и др. // Изв. вуз. Сер: Энергетика, 1972. — №10. — С. 53-58.

110. Кужеков С.Л:, Нудельман Г.С. Обеспечение правильной работы микропроцессорных устройств дифференциальной защиты при насыщении трансформаторов тока. Изв. вузов. Электромеханика. — 2009. №4. — С. 12 - 18.

111. Шнеерсон Э.М. Анализ установившихся и переходных процессов нелинейных трансформаторов тока по составляющим основной частоты: // Тр.Всес. н.-и. проект.-конструкт. и: технол.ин-та релестр. Чебоксары, 1973: — Вып. I. — С. 138 — 165. . • '

112. Дроздов А.Д. Расчет трансформаторов тока в релейной защите по номинальным • или базисным параметрам. // Электричество, 1968: — № 8. — С. 72 - 75. ;

113. Засыпкин A.C., Бердов Г.В., Середин М.М. Расчетные кривые для определения вторичных токов реле при включениях силовых трансформаторов на холостой ход. // Изв. вуз. Сер. Электромеханика, 1971. — № 4. -С. 390-397.

114. Стогний Б.С. Анализ и расчет переходных режимов работы трансформаторов тока. - Киев: Наукова думка, 1972. — 140 с.

115. Кужеков СЛ., Синельников В.Я: Защита шин электростанций и подстанций.-М.: Энергоатомиздат, 1983.

116. Кужеков СЛ., Золоев Б.П. Универсальные характеристики трансформаторов тока с прямоугольной-характеристикой намагничивания при активно-индуктивной нагрузке в переходном режиме. // Изв. вуз. Сер. Электромеханика, 1974. - № 8. - С. 829 - 834.

117. Дроздов А.Д., Логанчук Л.М. Выбор допустимой нагрузки на трансформатор тока по обобщенным кривым. // Изв. вуз. Сер. Электромеханика, 1969. -№ 9. - С. 1025 - 1030.

118. Мыльников В.А. Исследование и разработка методов повышения точности определения места короткого замыкания на высоковольтных линиях 110-220 кВ: автореф. дис. . канд. техн. наук. — Иваново, 2002. - 22 с.

119. Кужеков С.Л., Сербиновский Б.Б. Выделение основной гармоники сигнала трансформатора тока в режиме насыщения. - СПб.: ОЭЭП РАН, 2003.-39 с.

120. Развитие теории информационного анализа процессов в электрических системах и ее приложение к релейной защите: автореф. дис. . канд. техн. наук. - Чебоксары, 2009. - 23 с.

121.Циглер Г. Цифровая дифференциальная защита. Принципы и область применения. - Перевод с англ. / Под ред. Дьякова А.Ф. - М.: Знак. 2008. -216 с.

122. Кужеков С.Л., Дегтярев A.A. О восстановлении периодической составляющей первичного тока трансформатора тока в переходном режиме. Изв. вузов. Электромеханика. — 2011. №3. - С. 29 - 31.