автореферат диссертации по энергетике, 05.14.02, диссертация на тему:Повышение чувствительности токовых защит на герконах

ТОКОМБАЕВ МИРАТ ТУЛЕГЕНОВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ТОКОВЫХ ЗАЩИТ НА ГЕРКОНАХ

Специальность 05.14.02 - «Электростанции и электроэнергетические системы»

Автореферат

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

0034Т1Ьэи

Новосибирск - 2009

003471590

Работа выполнена в:

РГКП «Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова» (Республика Казахстан) и ФГОУ ВПО «Новосибирская государственная академия водного

транспорта»

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Клецель Марк Яковлевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Хрущев Юрий Васильевич;

кандидат технических наук Шиловский Сергей Викторович

Ведущая организация:

ГОУ ВПО «Новосибирский государственный технический университет»

Защита состоится «18» июня 2009г. в 9-00 часов (ауд. 227) на заседании диссертационного совета Д 223.008.01 при ФГОУ ВПО «Новосибирская государственная академия водного транспорта» по адресу: 630099, г.Новосибирск, ул. Щетинкина, 33, ФГОУ ВПО «НГАВТ» (тел. (383) 222-62-35, факс (383) 222-49-76. E-mail: ngavt@ngs.ru; ese_sovet@maiI.ru).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Новосибирская государственная академия водного транспорта»

Автореферат разослан «15» мая 2009 г.

Учёный секретарь диссертационного совета

Малышева Е.П.

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Международная конференция по большим энергетическим системам (СЮЯЕ) считает задачу построения релейной защиты без трансформаторов тока (ТА) весьма актуальной из-за их больших погрешностей в переходных режимах, металлоемкости и необходимости для повышения надежности резерв1гровать защити и ТА другими устройствами, выполняющими те же функции. Одним из направлений решения этой задачи является построение релейной защиты на магниточувствительных элементах. Были начаты работы по созданию защит на катушках индуктивности (И.М. Сирота, В.Е. Казанский, В.М. Шурин и др.), датчиках Холла (Э.А. Меерович, Л.А. Назаров и др.) и герконах (М.Я. Клецель, В.В. Гуревич и др.), позднее на магнитотрагоисторах (В.Н. Нуждин, В.Н. Гречухин, К.С. Дмитриев и др.). Какой из этих или других вариантов окажется предпочтительней будет ясно только после окончания работ и опыта эксплуатации, причем многое будет зависеть от параметров защищаемой электроустановки.

Для построения защит электроустановок напряжением от 3 до 110 кВ нами выбраны герконы и катушки индуктивности (КИ). Герконы в сравнении с другими магниточувствительными элементами обладают важными для релейной защиты преимуществами: не требуют усилителей для передачи сигнала, и сама передача осуществляется по цепям управления, а не измерительным, могут одновременно выполнять функции аналого-дискретного преобразователя, измерительного преобразователя и реагирующего элемента, как и КИ, не нуждаются в устройствах компенсации влияния температуры, позволяют разделить первичные и вторичные цепи, а КИ еще и передавать информацию о токе без искажений.

На герконах уже разработаны максимальные токовые защиты (МТЗ) с независимой от тока выдержкой времени и принципы построения дистанционных и дифференциальных защит, использующих и КИ. Однако, эти МТЗ в ряде случаев не удовлетворяют требованиям чувствительности, а аналоги традиционных, более совершенных, чем упомянутые МТЗ, токовых защит с зависимой выдержкой времени и с фильтрами симметричных составляющих, выполненных на герконах и катушках индуктивности, не предлагались.

В связи с изложенным тема диссертации является актуальной.

Объектом исследования является релейная защита без трансформаторов

тока.

Предмет исследования: разработка токовых защит на герконах, обладающих более высокой чувствительностью, чем известные.

Связь темы диссертации с общенаучными (государственными) программами. Работа выполнялась в соответствии: с научными направлениями исследовательского комитета В5 «Релейная защита и автоматика» СЮКЕ, с научной целевой комплексной темой ФГОУ ВПО «НГАВТ» (Гос. регистр №0188.0004137), раздел «Повышение уровней электромагнитной совместимости технических средств в региональных

электроэнергетических системах», с основными направлениями научных исследований этой академии на 2007-2010гг. (раздел 1.10 «Разработка мероприятий и технологий по модернизации систем теплоэлектроснабжения объектов России»).

Цель работы - разработка токовой защиты повышенной чувствительности на герконах.

Для достижения цели были поставлены и решены следующие задачи:

-разработка методики определения координат геркона, обеспечивающих максимальную чувствительность МТЗ;

- построение токовой защиты с зависимой выдержкой времени на герконах и конструкций для их крепления;

- создание фильтров симметричных составляющих на катушках индуктивности для электроустановок с горизонтальным и треугольным расположениями фаз;

- разработка фильтров симметричных составляющих на герконах и оценка чувствительности токовых защит, выполненных на их основе.

Методы исследований. При решении поставленных задач использовались фундаментальные положения теоретических основ электротехники, релейной защиты, схемотехники. Проводилось математическое, компьютерное и физическое моделирование. Вычисления выполнены в среде Mathematica 5.0.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются выбранными методами исследования, принятыми допущениями, объёмом выполненных исследований, практической реализацией разработанного устройства, полученными 5 патентами (1 -Российской Федерации и 4 - Республики Казахстан).

Научная новизна:

- на основе измерения времени замкнутого состояния геркона разработано и запатентовано устройство токовой защиты с зависимой характеристикой;

-созданы фильтры симметричных составляющих (ФСС) на герконах, не нуждающиеся в трансформаторах тока, и получены формулы для определения уставок защит, которые могут быть построены на их основе;

-разработан метод расчета индукции небаланса на выходе фильтровой защиты на герконах и ее тока срабатывания;

- оценено влияние соседней электроустановки и погрешностей крепления герконов и КИ на чувствительность защиты.

Практическая ценность работы:

- разработанные токовая защита с зависимой выдержкой времени и ФСС не используют трансформаторы тока, что дает значительный экономический эффект;

- токовые защиты на предложенных ФСС обладают лучшей чувствительностью, чем МТЗ с трансформаторами тока и герконами;

-предлагаемая методика позволяет повысить чувствительность МТЗ па герконах к трехфазным коротким замыканиям (КЗ);

- защиты на разработанных ФСС могут применяться для электроустановок как с горизонтальным, так и с треугольным расположением фаз;

-разработанное устройство для крепления герконов обеспечивает возможность регулирования параметров ФСС на токопроводах с треугольным расположением фаз.

Научные положения, выносимые на защиту:

- методика повышения чувствительности МТЗ на герконах;

-ФСС на герконах и катушках индуктивности и результаты их исследования;

- токовая защита на герконах с зависимой выдержкой времени;

-метод расчёта уставок защит на предлагаемых ФСС.

Реализация результатов работы. Разработанное устройство токовой защиты с зависимой выдержкой времени без трансформаторов тока на герконах внедрено в системе электроснабжения насосной станции ТОО "Павлодар-водоканал" (г.Павлодар, Казахстан). Годовой экономический эффект от внедрения составляет около 10000 рублей. Срок окупаемости - менее 3 лет.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на: XIV международной научно-технической конференции студентов и аспирантов "Радиоэлектроника, электротехника и энергетика" (г.Москва, 2008г.), XII международной конференции "Электромеханика, электротехнологии, электрические материалы и компоненты" (Украина, г.Алунгга, 2008г.), XIII всероссийской научно-технической конференции «Энергетика: экология, надежность, безопасность» (г.Томск, 2007г.), на трех международных научных конференциях молодых учёных, студентов и школьников "III Сатпаевские чтения", "VII Сатпаевские чтения" и "VIII Сатпаевские чтения" (Казахстан, г.Павлодар, 2003г., 2007г., 2008г.), международной научно-технической конференции «Энергосистема: исследование свойств, управление, автоматизация» (г.Новосибирск, 2009г.), заседаниях научных семинаров кафедры «Автоматизация и управление» Павлодарского государственного университета им. С. Торайгырова (Казахстан, г.Павлодар, 2008г.), кафедры «Электроснабжение промышленных предприятий» Омского государственного технического университета (г.Омск, 2009г.), заседании постоянно действующего научно-технического семинара кафедры «Электроэнергетические системы и электротехника» ФГОУ ВПО «НГАВТ» (г.Новосибирск, 2009г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 19 печатных работ, в том числе 3 статьи из перечня ВАК РФ, 5 патентов и 11 статей в научных изданиях. В публикациях в соавторстве личный вклад соискателя составляет не менее 50%.

Личный вклад. Основные научные результаты и положения, изложенные в диссертации, постановка задач и методология их решети разработаны и получены автором самостоятельно.

Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав, заключения, изложенных на 163 страницах машинописного текста. Содержит 47 рисунков, 5 таблиц, список использованных источников из 84 наименований и 13 приложений.

Основное содержание работы

Во введении обоснованы актуальность и цель работы, отражены научная новизна и практическая ценность. Даны методы исследования поставленных задач и положения, выносимые на защиту.

Сделан вывод о необходимости повышения чувствительности МТЗ и разработки токовых защит с зависимой выдержкой времени и фильтрами симметричных составляющих без ТА на герконах и катушках индуктивности.

В первой главе проанализированы основные принципы построения релейной защиты, получающей информацию от ТА. Анализ показал, что при традиционном исполнении с ТА токовые защиты с фильтрами симметричных составляющих по сравнению с защитами на других принципах обладают лучшей чувствительностью, а МГЗ с зависимой выдержкой времени в ряде случаев имеет преимущества перед МТЗ со ступенчатой характеристикой.

Рассмотрены следующие магниточувствительные элементы: магнитные ТА, датчики Холла, катушки индуктивности, пояса Роговского, магнитотранзисторы и герконы. Последние в сравнении с другими имеют ряд преимуществ: работают в широком диапазоне температур, обладают высоким быстродействием и малой стоимостью.

Анализируются известные максимальные токовые, дистанционные и дифференциальные защиты на герконах и упомянуты конструкции для их установки. При расчёте уставок защит приняты следующие допущения, обусловленные использованием закона Био-Савара-Лапласа: магнитное поле (МП) токов фаз А, В, С, на безопасном расстоянии от которых расположен геркон, считается плоским и однородньм, а размеры геркона пренебрежимо малыми; шина электроустановки рассматривается как бесконечно длинный и тонкий проводник с током. При этих допущениях результаты расчётов параметров срабатывания и экспериментальные данные отличаются не более чем на 6%. Это положение обосновьюает допустимость применения указанного подхода для дальнейших исследований.

Во второй главе рассмотрены три вопроса:

- оценка возможности повышения чувствительности МТЗ на герконах за счёт их расположения под углом к вертикальной плоскости, перпендикулярной фазам электроустановки (далее - в пространстве);

- определение координат геркона, обеспечивающих максимальную чувствительность МТЗ;

- разработка реле с зависимой выдержкой времени на герконах и конструкции для его крепления вблизи шин электроустановки с треугольным расположением фаз.

По первому вопросу. При выполнении МТЗ геркон традиционно располагают в вертикальной плоскости, перпендикулярной фазам электроустановки. Однако, он может быть расположен и вне её, причем не исключено, что при этом чувствительность МТЗ увеличится за счёт уменьшения тока 1а срабатывания защиты. Такой вариант до сих пор не рассматривался, и в работе сделана попытка восполнить этот пробел.

Пусть геркон расположен произвольно в пространстве под закрепленными в горизонтальной плоскости фазами А, В, С электроустановки. Его расположение характеризуется следующими координатами: а (Р) - угол между проекцией продольной оси геркона на горизонтальную (вертикальную) плоскость и горизонталью, расположенной в вертикальной плоскости; х -расстояние от центра тяжести геркона до вертикали, опущенной из токопровода фазы А, И - расстояние от горизонтальной линии, соединяющей центры токопроводов фаз А, В, С, до центра тяжести геркона.

При расчёте 1Сз используются коэффициенты gв, gc, характеризующие влияние токов фаз А, В, С на геркон и зависящие от места его установки. В соответствии с законом Био-Савара-Лапласа они определяются как отношение косинуса угла между продольной осью геркона и вектором напряженности МП, созданного током соответствующей фазы. Для определения этих коэффициентов при расположении геркона в пространстве были использованы тригонометрические формулы приведения и теорема о свойствах трёхгранного угла, а выражения для их нахождения представлены в таблице 1 (с/ - расстояние между соседними фазами защищаемой электроустановки).

Таблица 1 - Формулы для определения коэффициентов ел, ёв,

8а зт(/7 + агс/&—-—) • cos(arctgJtg2a + /&2/?) Л + х

соэ/? ■ фг + {с1 + х)2

8в 5Ш(/? + аг—) • COS(a>■Ctgyjtg::a + tg2p) x

СОЯ р ■ фг + X2

/г /—т-о— бит (агсГд---р) ■ cos(a^■ctgJtg'a + /д2/?) Л - х

С08 Р'^Н1 +(с1 - х)1

Ток 1а зависит от отношения (7,'А§- (в - коэффициент, характеризующий влияние на геркон МП токов фаз в симметричном режиме, Ag - коэффициент, характеризующий влияние на геркон МП токов фаз при несимметричных КЗ, зависит от вида КЗ). Это отношение выражается через gв, gc■ Для уменьшения 1сз необходимо определить такие координаты геркона, при которых G/Ag минимально. Согласно приведённым в диссертации результатам расчётов минимум СД^ совпадает с минимумом, полученным при расположении геркона в вертикальной плоскости. Таким образом, расположение герконов в пространстве не позволяет повысить чувствительность МТЗ в сравнении с расположением их в вертикальной плоскости. Последнее выполняется значительно проще и может быть рекомендовано как наиболее эффективное.

Второй вопрос решается путём разработки методики определения координат геркона, обеспечивающих максимальную чувствительность МТЗ к трёхфазным коротким замыканиям. Суть методики заключается в следующем.

В компьютерном приложении Mathematica 5.0 была разработана программа, которая при заданных . параметрах рассматриваемой и соседней электроустановок и кратностях тока КЗ в них путём перебора всех возможных сочетаний расстояния х и угла у между продольной осью геркона и горизонтальной плоскостью определяет такие координаты х и у, которые обеспечивают минимальный 1Сз- По найденным координатам и минимальному 1сз определяется расчётная напряженность НСр,расч срабатывания геркона Нср Рлсч = 1СЗ ■ G. Для того, чтобы геркон не срабатывал под действием помех (при самозапуске, КЗ в соседней электроустановке и токе в земле), выбираем его с ближайшей наибольшей относительно котсНсрулсч напряженностью Нср срабатывания IIcp^k0TCHCpj>ac<i (коте ~ коэффициент отстройки, учитывающий неточность измерения Нср, погрешности расчёта и установки геркона, forc=l,3). Далее по Нср выбранного геркона уточняется ток IC3i его срабатывания при выбранных координатах /С31 = IIСР / G, и производится оценка чувствительности защиты.

Третий вопрос, рассматриваемый в данной главе, решается следующим образом. Предлагается (рисунок 1) строить реле с зависимой выдержкой времени без ТА на основе измерения времени Лг между моментами замыкания и размыкания контактов герконов 1 и 2, устанавливаемых под фазами электроустановки таким образом, чтобы реагировать только на ток одной фазы (А и С соответственно).

от геркона 1 j 15

6 —► 8 ► и

1U . 12 X > :

5 0 1 г

7 9 11 : 18 19 ?1 16

от геркона 2 20 У

А —► 17

»■ ■ » -► 22

Рисунок 1 - Схема реле тока с зависимой выдержкой времени на герконах

Выбор типа геркона должен обеспечивать его срабатывание при прохождении минимального тока короткого замыкания по токопроводу фазы А (С) и его несрабатывание при максимальной нагрузке (от пускового тока защита отстраивается временем срабатывания). Поэтому напряженность Н[1 срабатывания геркона 1 определяется

л

рле.ашс >

где Нр^М1КС - напряженность МП в точке расположена геркона 1 при прохождении максимального рабочего тока по токопроводу фазы Л; Агогс -коэффициент отстройки, котс = 1,3. Выбор геркона 2 аналогичен.

Чтобы найти зависимость 1,„=/(А1), предлагается использовать два способа. Первый основан на вычислении 1„, по полученной формуле

где 1ср (1тп) - ток в фазе защищаемой электроустановки, при которой геркон срабатывает (отпадает).

Однако, при этом не учитывается собственное время /ср срабатывания геркона, которое при 1 < 1т /1СР < 5 может достигать 2-6 мс. Для учета /ср после вычисления 1'т1 по (2) при Д// находим кратность /^//о,, и по экспериментальной зависимости (ср =/(1т/1СР), снятой в лабораторных условиях с помощью катушки индуктивности, в которую помещается испытуемый геркон, определяется соответствующее время 1!сп. Вычисления повторяются для Д/^Д^+^и- Л13 точного определения их число должно быть не менее восьми, то есть 1'т = 1'тЪ. Такие вычисления проводятся для различных Д? и находится зависимость 1т=/(А1). Второй способ основан на пропускании переменного тока с амплитудой по испытательной катушке, вдоль продольной оси которой помещен геркон, и измерении времени Д1. При этом > , где ¡сР - мгновенный ток в катушке, при котором геркон срабатывает (его величина не зависит от амплитуды). Согласно известным формулам, приведённым в диссертации, для этого Д? ток в шине электроустановки определяется по выведенному выражению

где IV и 1К - число витков и длина испытательной катушки.

1т определяется для различных ДС и строится зависимость !,„=/(А{).

Предлагаемое реле должно обеспечивать хь = /(/„), где г£ - выдержка времени реле. Сравнивая эти функции, легко получить гг=/(Дг). Последняя зависимость используется при построении предлагаемого реле в виде Ш=/(Щ, где Ш=1ВШ, М = Д?/77, выраженные в двоичном коде, 77 (ГО - период импульсов генератора 5 на первом (втором) выходе.

При появлении тока КЗ в фазе А (С) геркон 1 (2) замыкает контакт. На выходе элемента «И» 6 (7) генератор 5 формирует импульсы опорной частоты, количество которых пропорционально Д/. При размыкании контактов геркона блок «ЗАДЕРЖКА» 3 (4) сначала дает сигнал на запись в «ПЗУ» 10 (11) двоичных данных о количестве импульсов на выходе «И» б (7) со счётчика 8

1т = 1СРф + (1огп 11СР)2 - 2(/^/1СР)собоЛ /вттМ,

(2)

(3)

(9), потом на его сброс. В максиседекторе 12 сравниваются данные с элементов «ПЗУ» 10, 11. Максимальным № из них в дешифраторе 14 ставится в соответствие код N1 выдержки времени. Зависимости N[=/(N1) заложены в дешифраторе 14 и выбираются переключателем 19. При появлении данных на выходе дешифратора 14 запускается счетчик 13 и считает импульсы, период которых равен шагу выдержки. Компаратор 15 дает сигнал на исполнительный орган 16, если число в двоичном коде со счётчика 13 равно или превышает число с дешифратора 14. Когда контакты герконов 1, 2 отпадают, блок 17 обеспечивает сброс элементов 10, 11 и 13. «ПЗУ» 20, 21 и дешифратор 18 передают значения тока КЗ и времени отключения электроустановки на индикатор 24.

Было проведено исследование влияния погрешностей крепления герконов под фазами электроустановки на работу реле. В результате на времятоковой характеристике реле отмечено наличие зон, в которых защита срабатывает на шаг дискретизации по времени быстрее или медленнее выдержки времени, соответствующей току в защищаемой электроустановке.

Для крепления КИ и герконов и регулирования уставок защит на них разработана конструкция, позволяющая устанавливать магниточувстаительные элементы в открытых распределительных устройствах вблизи токопроводов с треугольным расположением фаз.

В третьей главе приведен анализ известных ФСС, в том числе использующих трансформаторы тока и без них на магниточувствительных элементах. Отмечено, что применение ФСС позволяет существенно повысить чувствительность защит. Анализ показал, что известные ФСС без ТА на датчиках Холла и КИ имеют следующие недостатки: сложность методики расчёта параметров, неучёт влияния токов в земле и в соседних электроустановках, необходимость в большом количестве магниточувствительных элементов, отсутствие решений по вопросам их крепления. ФСС на магнитных ТА нашли некоторое применение в эксплуатации, но эти ТА громоздки из-за наличия сердечников.

Разработана схема ФСС на катушках индуктивности 1, 2, 3 (рисунок 2) для электроустановок с треугольным расположением фаз. Для построения ФСС обычно используются комбинации токов, пропорциональных сумме или разности токов фаз. Покажем, что получить такие комбинации можно, если в катушках 1, 2 и 3 индуцируются, соответственно, ЭДС

Ёк1=К1(1А-и, Екг = К'2(1^ -7С) и Е^^КИЦ +Ц +40, (4)

где К[, К'2, К'ъ - коэффициенты пропорциональности, /4, - токи в фазах А, В, С.

Как известно, ЭДС на концах обмотки КИ создается индукцией ВПР, действующей вдоль ее продольной оси. Анализ известной формулы Впр = //0 + ^¿¡л + 8с1г-)12л - магнитная постоянная, рд = 4ж ■ 10"7Ги/м) для определения этой индукции показывает: чтобы на КИ 1, 2 и 3 действовало МП, пропорциональное, соответственно, разности токов фаз А и В, разности

токов фаз В и С и сумме токов фаз А, В и С, необходимо выполнение следующих условий для катушек индуктивности

КИ1 ¿р £«'=(); (5)

КИ2

КИ 3 =

Поток вектора магнитной индукции В^ через площадь Si поперечного сечения КИ 1 есть магнитный ноток Фт. В КИ 1 поток ФК1 наводит ЭДС EKi, сдвинутую на угол я/2 относительно ФК1. EKl усиливается усилителем VI и на выходе Тр1 создает токи /,, Л,, которые регулируются по амплитуде изменением коэффициента КУ1 усиления усилителя VI и резисторами. Также опреде.ляются токи 14, и показьшается их пропорциональность

разностям и сумме токов соответствующих фаз.

Координаты установки КИ 1, обеспечивающие (4), находим, рассматривая соответствующие равенства в (5) как систему уравнений относительно xj, hi и

■уь Например, для электроустановки 35кВ (с/= 1,01м) х, = 0,505м, Л, = 1,75м, У[=90°. Каждая система уравнений в (5) имеет множество решений, поскольку содержит три неизвестных, и одну из координат можно выбирать исходя из соображений максимальной чувствительности защит на предлагаемых фильтрах и удобства расположения КИ. Аналогично находятся координаты для КИ 2 и 3.

Для более простой отстройки фильтров необходимо равенство напряжений на вторичных обмотках Тр\, Тр2. Для этого количество витков их первичных и вторичных обмоток должно быть одинаковым, и выполнялось равенство

= АГу^^1 /^д2, где КУ1 и КУ2 - коэффициенты усиления первого и второго усилителей, соответственно (коэффициент Куъ усиления третьего усилителя выбирается в зависимости от чувствительности реагирующего элемента РЭ0).

Усилитель УЗ, резистор Ш, реагирующий элемент РЭ0 образуют фильтр тока нулевой последовательности (ФТНП). Действительно, ЭДС Екз создает в РЭо ток

7 =КпК дк/ . 6

р л. » р р чо)'

где К - коэффициент пропорциональности; /«,, - ток пулевой последовательности.

Покажем, что в РЭ2 протекает ток, пропорциональный току ¡42)Л обратной

последовательности. В КИ 1 наводится ЭДС Ек\ которая усиливается усилителем У1 и создает ток /, на вторичной обмотке трансформатора Тр\, ток определяется аналогично, но с поворотом фазы тока в ФПС2 на -60°

ц = КуЖ%Т ц Тд); Д = кУЛ8? (^.^у^. (7)

(Я, + ЯЮ2) " (Р4 + РРЭ2)

В режимах, когда токи в фазах электроустановки симметричны, в РЭг ток должен отсутствовать. Поэтому необходимо, чтобы Ц = Р,- Как видно из (7), если Ег = Н4. Учитывая это условие, после элементарных подстановок получаем ток в РЭг

г v г»*1 „ г г

кг+кРЭ2 Я2 + 1<РЭ2

Аналогично легко показать, что часть схемы с РЭх является фильтром тока прямой последовательности (ФТПП).

Предложена методика расчёта тока небаланса на выходе фильтров и оценка чувствительности токовых защит, выполненных на их основе. Ток небаланса обусловлен неточностью установки катушек, погрешностями элементов схемы фильтра, несимметрией токов в фазах и влиянием МП, создаваемых токами КЗ в соседней электроустановке и в заземлителе. Расчёт

показал, что токовая защита электроустановки 35кВ, выполненная на основе фильтра тока обратной последовательности (ФТОП) с КИ, при токе самозапуска нагрузки, питаемой защищаемой электроустановкой, 1 п < 2,4/ном

и токе КЗ /|7';"< 2,3/яои в соседней электроустановке, расположенной на минимально допустимом по технике безопасности расстоянии от рассматриваемой, обеспечивает 1СЗ = 0,91НШ, что не уступает МТЗ на ТА с пуском по напряжению, где 1ИШ - номинальный ток защищаемой электроустановки. Для токовой защиты нулевой последовательности электроустановки ПОкВ ток = "Р11 и

1!юм+^21л2>'где ^к.внеш -ток трёхфазного внешнего КЗ.

Рассмотрен фильтр симметричных составляющих на трёх КИ для электроустановок с горизонтальным расположением фаз. Координаты КИ выбраны так, чтобы на них действовало МП только одной фазы. Пример такого расположения приведён для герконов реле тока с зависимой выдержкой времени. Принцип действия фильтра основан на выделении обратной составляющей по известной формуле /,, ( = - ^ + (7 4 - /д )г~г'" /4з. Прямая

последовательность может быть получена при изменении угла фазоповоротной схемы на 180°, а нулевая - как сумма токов трёх фаз. Дана оценка чувствительности токовых защит на предлагаемых фильтрах: защита нулевой последовательности имеет 1сз =0,4/^жд/ при ^кшеш-^^п и 1'клнеш - 1ц + , а на ФТОП не рекомендуется к применению, так как уже при 1П< 1,51ном без учёта влияния токов КЗ в соседней электроустановке и в заземлителе ток 1Сз~ 1,1/яол/-

В четвертой главе рассмотрены разработанные автором фильтры на герконах и КИ для горизонтального и треугольного расположения токопроводов фаз.

Фильтр (рисунок 3) содержит геркон 1 с нормально разомкнутым контактом и обмоткой 3, подключенной к КИ 2 через регулировочный резистор R, фазоповоротную схему ФПС и усилитель У. Геркон I подключен к исполнительному органу ¡10. Для того, чтобы геркон 1 выполнял функции реагирующего элемента ФТНП, вдоль его продольной оси должно действовать МП с индукцией

& =Mo8a(L +L +i)/2r = 3/^n/0/2tf. (9)

Так как B^p = В™р + B%f{, то для выполнения (9) необходимо, чтобы B^=Mo8?Ot+0,5IJI)/2x-, B^M = /i0gi1(Zc+O,5/i)/2^, где - индукция МП, действующего вдоль продольной оси геркона 1, созданного токами фаз А, В, С электроустановки; B^f - индукция МП, созданного током ¿ВЬ!Х в обмотке 3. Таким образом для геркона 1 должно выполняться условие

0,5^=^,^=0. (Ю)

Рисунок 3 - Схема фильтра симметричных составляющих на герконе и катушке индуктивности

МП с индукцией В",Б" создается в обмотке 3 геркона 1 током Ток [¿их, фаза которого сдвигается в фазо по воротной схеме ФПС на угол <хФПС, создается ЭДС Е на концах КИ 2, усиленной усилителем У. ЭДС Е наводится потоком Ф вектора магнитной индукции через площадь 5 поперечного сечения КИ 2. Тогда, можно представить как - К ¡В™, где ^ -

коэффициент пропорциональности. Приравнивая выражения для ,

находим = ц08л>(1с + 0,5/д)/27:К1, т.е. КИ 2 должна быть расположена так, чтобы на неё действовало МП, пропорциональное сумме токов + 0,5. Реально это возможно, если В1^ = \±08с2(1с + 0,5/в)/2л:. Это выражение выполняется при следующих условиях

= 0. (И)

Из сравненга выражений для В,'^ следует, что g'2 = 8*2■ Так как и фиксированные величины, то последнее соотношение обеспечивается коэффициентом К,.

Для нахождения координат геркона 1 и катушки 2 соответствующие равенства в (10), (11) рассматриваются как совместные уравнения с неизвестными хи У1 и хг, у г- Были получены следующие единственные решения: х,=г//2, хг=М/2, у2 = -ягс^(2/г/3^).

Подставляя эти координаты в формулы для определения gA, g!¡, получим 8ГА1 = 8с2- Тогда £1=1, а В^м =В^. А', можно регулировать по модулю

коэффициентом Ку усиления усилителя У и по фазе углом о.фпс фазоповоротной схемы ФПС. Тогда Ку = + D2 /(27qi0ßVJV2S2),

афпс~ 90°, где гшх - выходное сопротивление усилителя У, включающее в себя сопротивления соединительных проводов, обмотки 3 и резистора R, f-частота тока, Щ, /3 и D3 - количество витков, длина и диаметр обмотки 3, iV2 и Si - количество витков и площадь поперечного сечения КИ 2.

Для построения ФТОП необходимо установить координаты геркона 1 и КИ 2 так, чтобы на них не действовало МП, созданное токами нулевой последовательности. Приравнивая выражение ännü) ~ M-ofeiLiiO) + Suhci) +

+ScU(Лля определения индукции МП токов ¿4(о)> igiO)' ic(о) нулевой последовательности к нулю, получим

ва+8ш+8с= (12)

Выполнение условия (12) осуществляется за счёт выбора координат yi ("<г) и Х[ (х2). Например, при хх =d/2, xi=3ä/2 для электроустановки 110 kB (d= Зм, A=0,9m)yi=76°, Y2=104°.

Исследования показали, что геркон и катушка должны располагаться симметрично относительно вертикали, опущенной из центра тяжести токоповода фазы В. При этом g™ = g'p, grBl=g^2, gP = Поскольку при таких координатах токи нулевой последовательности на геркон и КИ не действуют, то для выполнения ФТОП необходимо компенсировать токи L(»> Lb(\)> 1с(ч прямой последовательности, то есть Вд?(п = 0. Тогда

Ж =-Bn,a>> + можно найти

как Wmv^^tsThm+sThm+gc'L;^1^, где К2 - коэффициент пропорциональности. Представляя токи прямой последовательности как

Zs(i, = Ln\)e 'i2a°, lc(и = i4(i)e"*'240° и учитывая координаты расположения геркона и КИ, находим коэффициент К2, при котором обеспечивается компенсация токов прямой последовательности К2 = -(g™ + gp'е~Jl20 + gc'e~/24° )/ Kgc+g?eiU0° +g?e-J2i0°) = eJa\ Поскольку |Г2| = 1, то коэффициент Ky усиления усилителя определяется по формуле для ФТНП, а угол сдвига фазоповоротной схемы <з.ФПС = аг + 90°.

При поетроешш ФТПП от влияния токов нулевой последовательности фильтр отстраивается выбором координат, а компенсация токов обратной последовательности аналогична компенсации токов прямой последовательности для ФТОП.

В релейной защите широкое применение нашли комбинированные фильтры токов + . Чтобы геркон являлся реагирующим органом

комбинированного фильтра токов + Киндукция МП, направленная

вдоль его продольной оси, должна быть равна = К4(Р1(1) + К. С другой

стороны, представляя эту индукцию как = В"р + и учитывая, что составляющие токов Т^, нулевой последовательности

компенсируются расположением геркона и КИ, аналогично ФТОП, получим

Ш„Р = '(/,(,) +14(2)) + 8?(1*(1) + Ь,(2)) + 2?(4(1) +4(2)) + (4(,) +4(2))+.?Г (/,(,)+4(2) +4(2 ,)))/2л.

где К5 - коэффициент пропорциональности. Выделяя составляющие прямой и обратной последовательностей, запишем (13) в виде

Йг = (Л+4'*®4(,) + (С+^-0)4(2). (14)

где 4 = В = ц9(ц52+

Это показывает, что индукция МП, действующая вдоль продольной оси геркона, пропорциональна + при К, = А + К5В,

Къ = (С + /(А + К5В). Из последнего выражения определяется значение К5. По модулю К5 регулируется коэффициентом Ку, а по фазе углом аФПС. Проведено исследование параметров фильтра для рекомендуемых значений А'3 = 4; б; 8; 10.

В работе исследовались возможности построения комбинированного фильтра токов /^ + . Однако, расчёт показал, что его выполнение на

основе предложенной схемы невозможно.

В диссертации рассмотрены ФТНП для электроустановок с различными конфигурациями токопроводов фаз. Для горизонтального расположения фаз задача построения решается при помощи одного геркона с двумя обмотками и двумя КИ, настроенного так, чтобы от фаз А, В, С на него действовало МП, пропорциональное току в фазе А. Первая (вторая) обмотка геркона через фазоповоротную схему и усилитель подключена к первой (второй) КИ, координаты которой выбраны так, что на неё действует МП, пропорциональное току в фазе В (С). В работе показана возможность выбора таких параметров элементов схемы фильтра, что суммарная магнитная индукция, направленная вдоль продольной оси геркона, пропорциональна сумме токов фаз А, В, С, а следовательно и току нулевой последовательности. Для электроустановок с токопроводами фаз по вершинам треугольника ФТНП выполняется при помощи одного геркона, расположенного в тех же координатах, что и КИ 3 фильтра, представленного на рисунке 2.

Основным критерием сравнения токовых защит па разработанных фильтрах с традиционными является чувствительность. Она, в свою очередь, зависит от тока /Сз. На выходе предлагаемых фильтров складываются не токи (как в традиционных защитах), а магнитные потоки, пропорциональные

комбинациям токов в фазах. Поэтому расчёт /сз имеет свои особенности. Не применяются понятия тока ]Ср срабатывания реле и тока 1нб небаланса. Они заменяются на понятия напряженности Нсз и тока 1сз срабатывания защиты и напряженности НцБ небаланса.

При рассмотрении принципа работы ФСС предполагалось, что при отсутствии токов заданных последовательностей в токопроводах защищаемой электроустановки на геркон действует МП с индукцией Впр = 0. Однако, в реальных услов1Их на него действует МП с индукцией ВНБ небаланса и напряженностью Ннб■ Оно обусловлено неточной установкой герконов, разбросом параметров элементов схемы фильтра, несимметрией трёхфазной системы токов, МП, создаваемыми токами КЗ в соседней электроустановке и токами, протекающими в заземляющем устройстве. Для нахождения максимального значения Ниг, была разработана программа в приложении Mathematica 5.0. Принцип её работы заключается в переборе всех возможных сочетаний погрешностей, определении напряженности ННБ для каждого варианта и выявлении максимального значения Ннп.шкс небаланса, причём На = котсНнБМлкс, где котс - коэффициент отстройки, учитывающий погрешность расчёта, котс = 1,2. По аналогии с традиционными защитами током /сз срабатывания фильтровой защиты можно считать тот ток КЗ, при котором напряженность МП в точке расположения центра тяжести геркона, являющегося реагирующим элементом, равна Нсз'. /сз = II а / Кпр> гдс Кпр ~ коэффициент преобразования, зависит от координат установки герконов и параметров схемы фильтра (выражения для его расчёта даны в диссертации). Кпр должен рассчитываться для всех видов КЗ, на которые реагирует токовая защита на разработанных фильтрах, например, для ФТОП это KP, K<l,v> или

На рисунке 4 представлены графики функции 1сз~/(хь х2) Для токовой защиты на ФТОП электроустановки 110 кВ (/я = 1,51ном, = 21нои) с учётом погрешностей установки, схемы и несимметрии: 1 - в режиме самозапуска нагрузки, подключенной к защищаемой электроустановке, 2, 3, 4 - в номинальном режиме работы защищаемой электроустановки и 2 - однофазном КЗ в соседней электроустановке, 3 - наличии тока в заземлителе, 4 -однофазном КЗ в соседней электроустановке и наличии тока в заземлителе.

Согласно представленным графикам максимальная чувствительность защиты на ФТОП при отсутствии соседней электроустановки обеспечивается при /сз=0,77/ж>.« (график 1). Ток КЗ в соседней электроустановке оказывает сильное влияние на чувствительность защиты, делая её применение нецелесообразным даже в сравнении с МТЗ на ТА. Поэтому рекомендуется выводить защиту из работы при срабатывании геркона, дополнительно устанавливаемого для выявления токов КЗ в соседней электроустановке.

При построении защит нулевой последовательности рекомендуется применять для горгоонтального расположения фаз фильтр на герконе и КИ, обеспечивающий /„ =0,15/Ц>а/ЕШ при 1,1/„ и 1%вншц > \,Ми + 2,8/^,

а для треугольного расположения фаз - фильтр на одном герконе,

обеспечивающий 1а = 0,Ш^№ЕШ при 1%ИЕШ> 1,1/я и 1^вшш> 1,1/н +1,3/»>.

Бы;щ проведены исследования зависимости тока 1сз от различных сочетаний погрешностей установки линейных размеров А*, А/; и угла Ду (рисунок 3). Они показали, что особое внимание следует уделять точности установки угла у, так как погрешность Ду влияет на чувствительность токовой защиты в 2-3 раза сильнее, чем погрешности Ах, ДА.

Исследование зависимостей 1сз ~/Ф) тока срабатывания защит на разработанных фильтрах от расстояния О до соседней электроустановки показало, что уже при ]) = 1 ()с1 помеху, создаваемую током КЗ в ней, при расчёте 1сз можно не учитывать.

Основные выводы и рекомендации

В работе решена научно-техническая задача повышения чувствительности токовых защит на герконах, не использующих трансформаторы тока. Выполненные исследования позволяют сделать следующие основные выводы и рекомендации.

1 Установлено, что при построении защит на герконах наиболее целесообразно в плане обеспечения чувствительности и простоты крепления располагать их в вертикальной плоскости, перпендикулярной токопроводам фаз электроустановки.

2 Предложена методика выбора координат геркона максимальной токовой защиты без трансформаторов тока, обладающей наибольшей чувствительностью к трёхфазным коротким замыканиям.

3 Разработано, запатентовано и внедрено устройство токовой защиты с зависимой от тока выдержкой времени без трансформаторов тока на герконах и программируемых логических интегральных схемах, основанное на измерении времени замкнутого или разомкнутого состояшш их контактов после срабатывания. Годовой экономический эффект от внедрения одного комплекта на одном из присоединений системы электроснабжения насосной станции ТОО «Павлодарводоканал» (г.Павлодар, Казахстан) составляет около 10000 руб. Срок окупаемости - менее 3 лет.

4 Предложена методика построения фильтров симметричных составляющих на катушках индуктивности. Для горизонтального расположения фаз она позволила свести количество необходимых катушек к трём, а для треугольного - к двум при напряжении от 6 до 35 кВ и к трём при 110 кВ. Установлено, что токовые защиты на разработанных фильтрах уступают аналогичным традиционным по чувствительности, однако позволяют исключить недостатки, связанные с использованием трансформаторов тока.

5 Разработаны фильтры симметричных составляющих на герконах. Предложенная методика позволяет строить их на герконе и катушке индуктивности, а фильтр тока нулевой последовательности для треугольного расположения фаз и без катушки. Даны методики определения индукции небаланса на выходе фильтров и чувствительности токовых защит на них. При этом учтено влияние токов в сосед них электроустановках и в земле и погрешностей крепления герконов и катушек. Приведён сопоставительный анализ по чувствительности с аналогичными традиционными защитами.

6 Разработана и запатентована конструкция для регулирования уставок защит на катушках индуктивности и герконах и их крепления вблизи шин электроустановки в открытых распределительных устройствах напряжением от 6 до 35 кВ с токопроводами, расположенными по вершинам треугольника.

7 Рекомендуется применять следующие результаты работы:

а) на электроустановках от 6 до 35 кВ - устройство защиты с зависимой выдержкой времени при любом расположении фаз, а при треугольном -фильтровую защиту обратной последовательности на двух катушках индуктивности с конструкцией для крепления;

б) на электроустановках 110 кВ с горизонтальным расположением фаз -защиты нулевой и обратной последовательностей на герконе и катушке индуктивности, а с треугольным - защиту нулевой последовательности на одном герконе.

Список работ, опубликованных по теме диссертации Статьи в периодических изданиях, рекомендованных ВАК

1 Токомбаев, М.Т. Фильтры симметричных составляющих на катушках индуктивности при горизонтальном расположении фаз электроустановки /

М.Т. Токомбаев, М.Я. Клецель // Электро. Электротехника, электроэнергетика, электротехническая промышленность. - 2008. - № 1. - С. 12-14.

2 Токомбаев, М.Т. Фильтры симметричных составляющих для электроустановок с токопроводами фаз по вершинам треугольника / М.Т. Токомбаев [и др.] И Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. - 2008. - № 3-4.-С. 76-81.

3 Токомбаев, М.Т. Исследование чувствительности максимальной токовой защиты, использующей герконы и катушки индуктивности / М.Т. Токомбаев, A.C. Стинский // Научи, пробл. трансп. Сиб. и Дал. Вост. Спец. вып. - 2009. - № 1. - С. 227-230.

Патенты

4 Пат. 2333584 Российская Федерация, МПК7 Н02Н 3/08. Устройство токовой защиты с зависимой выдержкой времени на герконах / М.Т. Токомбаев [и др.]. Опубл. 10.09.2008, Бюл. № 25.-11 с.

5 Пат. 16020 Республика Казахстан, МПК7 G01R 19/30. Способ измерения тока / М.Т. Токомбаев [и др.]. Опубл. 15.07.2005, Бюл. №7.-3 с.

6 Пат. 18226 Республика Казахстан, МПК7 Н02Н 3/08. Фильтр тока обратной последовательности на герконах / М.Т. Токомбаев [и др.]. Опубл. 15.01.2007, Бюл. № 1.-4 с.

7 Пат. 19738 Республика Казахстан, МПК7 Н02Н 3/08. Комбинированный фильтр тока на герконах для электроустановки с токопроводами фаз, расположенными по вершинам равностороннего треугольника / М.Т. Токомбаев [и др.]. Опубл. 15.07.2008, Бюл. №7.-7 с.

8 Пат. 19881 Республика Казахстан, МПК7 Н02Н 3/08. Устройство для крепления измерительного органа релейной защиты на токопроводах 6-3 5 кВ / М.Т. Токомбаев. Опубл. 15.08.2008, Бюл. № 8. - б с.

Статьи в российских н иностранных изданиях, материалы международных и региональных конференций

9 Токомбаев, М.Т. Выбор координат магнитоуправляемых контактов максимальной токовой защиты / М.Т. Токомбаев, М.Я. Клецель, К.С. Таронов // Вестник ПГУ. Серия энергетическая. - 2004. - №1. - С. 183-187.

10 Токомбаев, М.Т. Методика выбора минимальною тока срабатывания МТЗ на герконах / М.Т. Токомбаев, М.Я. Клецель // Вестник ПГУ. Серия энергетическая. - 2004. - №3. - С. 123-130.

11 Токомбаев, М.Т. Небаланс фильтра тока обратной последовательности на катушках индуктивности для электроустановок с треугольным расположением фаз / М.Т. Токомбаев, М.Я. Клецель // Омский научный вестник. - 2008. - №1(64) - С. 87-89.

12 Токомбаев, М.Т. Конструкции для настройки защит на герконах токопроводов напряжением 6-35 кВ / М.Т. Токомбаев, М.Я. Клецель, А.Б. Жантлесова // Вестник Рязанского государственного радиотехнического университета. - 2008. - № 2 (выпуск 24). - С. 100—104.

13 Токомбаев, М.Т. Уменьшение влияния самозапуска на ток срабатывания МТЗ на геркопач / М.Т. Токомбаев, М.Я. Клецель, К.С. Таронов // Матер, научн. конф. молодых учёных, студентов и школьников «III Сатпаевские чтения». - 2003. - Том 10. - С. 74-76.

14 Токомбаев, М.Т. Фильтр тока обратной последовательности на герконах / М.Т. Токомбаев, М.Я. Клецель, А.Б. Жантлесова // Матер, между нар. научн. конф. молодых учёных, студентов и школьников «VII Сатпаевские чтения». - 2007. - Том 20, часть 1. - С.277-280.

15 Токомбаев, М.Т. Повышение чувствительности МТЗ на герконах путем выбора их положения в пространстве / М.Т. Токомбаев, М.Я. Клецель // Матер, докл. тринадцатой всероссийской научн.-техн. конф. «Энергетика: экология, надежность, безопасность». - 2007. - С. 60-63.

16 Токомбаев, М.Т. Конструкции для настройки защит на герконах / М.Т. Токомбаев // Матер, междунар. научн. конф. молодых учёных, студентов и школьников «VIII Сатпаевские чтения». -2008. - Том 20. - С. 295-297.

17 Токомбаев, М.Т. Фильтр тока прямой и обратной последовательностей на катушках индуктивности / М.Т. Токомбаев, М.Я. Клецель // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика. Четырнадцатая Междунар. научн.-техн. конф. студентов и аспирантов: тез. докл. в 3-х томах - 2008. -Том 3. - С. 370-371.

18 Токомбаев, М.Т. Фильтры токов нулевой последовательности на герконах / М.Т. Токомбаев, М.Я. Клецель, П.Н. Майшев, А.Б. Жантлесова // Труды XII междунар. конф. «Электромеханика, электротехнологии, электрические материалы и компоненты» МКЭЭЭ-2008 - 2008. - С. 308-309.

19 Токомбаев, М.Т. Метод определения амплитуды синусоидального тока / М.Т. Токомбаев, П.Н. Майшев, А.Б. Жантлесова // Труды XII междунар. конф. «Электромеханика, электротехнологии, электрические материалы и компоненты» МКЭЭЭ-2008. - 2008. - С. 311-312.

Подписано в печать 13.05.2009г. с оригинал-макета

Бумага офсетная №1, формат 60x84 1/16, печать трафаретная - Riso

Усл. печ. л. 0,5. Тираж 130 экз. заказ № 41. Бесплатно.

ФГОУ ВПО «Новосибирская государственная академия водного транспорта»

ФГОУ ВПО «НГАВТ»

630099, г.Новосибирск, ул. Щетинкина, 33

Отпечатано в типографии ФГОУ ВПО «НГАВТ»

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

1 ЗАЩИТЫ НА ГЕРКОНАХ БЕЗ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА.

1.1 Релейная защита систем электроснабжения, использующая трансформаторы тока.

1.2 Свойства герконов и других магниточувствительных элементов.

1.3 Принципы построения дистанционных и дифференциальных токовых защит на герконах.

1.4 Максимальная токовая защита на герконах и постановка задачи.

1.5 Выводы.

2 СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МАКСИМАЛЬНЫХ ТОКОВЫХ

ЗАЩИТ НА ГЕРКОНАХ.

2.1 Определение оптимального положения геркона.

2.1.1 О целесообразности расположения геркона в пространстве вне вертикальной плоскости.

2.1.2 Повышение чувствительности максимальной токовой защиты к трехфазным коротким замыканиям.

2.2 Разработка программного реле тока на герконах с зависимой выдержкой времени без трансформаторов тока.

2.3 Конструкции для регулирования уставок защит на герконах.

2.4 Выводы.

3 ФИЛЬТРЫ СИММЕТРИЧНЫХ СОСТАВЛЯЮЩИХ

В РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЕ.

3.1 Принципы построения фильтров симметричных составляющих, использующих трансформаторы тока.г.

3.2 Анализ фильтров симметричных составляющих на магниточувствительных элементах без трансформаторов тока.

3.3 Разработка схем фильтров симметричных составляющих на катушках индуктивности при различном расположении фаз.

3.3.1 Фильтры симметричных составляющих для электроустановок с треугольным расположением фаз.

3.3.2 Фильтры симметричных составляющих для электроустановок с горизонтальным расположением фаз.

3.4 Выводы.

4 ПОСТРОЕНИЕ ФИЛЬТРОВ СИММЕТРИЧНЫХ СОСТАВЛЯЮЩИХ НАГЕРКОНАХ.

4.1 Фильтры симметричных составляющих на герконе и катушке индуктивности при горизонтальном расположении фаз.

4.2 Фильтры тока нулевой последовательности для электроустановок с различными конфигурациями токопроводов фаз.

4.3 Сравнение по чувствительности защит на разработанных фильтрах с традиционными.

4.4 Выводы.

Актуальность темы. Международная конференция по большим энергетическим системам (СЮКЕ) считает задачу построения релейной защиты без трансформаторов тока (ТА) весьма актуальной [1] из-за их больших погрешностей в переходных режимах, металлоемкости и необходимости для повышения надежности резервировать защиты и ТА другими устройствами, выполняющими те же функции. Одним из направлений решения этой задачи является построение релейной защиты на магниточувствительных элементах. Были начаты работы по созданию защит на катушках индуктивности (И.М. Сирота, В.Е. Казанский, В.М. Шурин и др.), датчиках Холла (Э.А. Меерович, Л.А. Назаров и др.) и герконах (М.Я. Клецель, В.В. Гуревич и др.), позднее на магнитотранзисторах (В.Н. Нуждин, В.Н. Гречухин, К.С. Дмитриев и др.). Какой из этих или других вариантов окажется предпочтительней будет ясно только после окончания работ и опыта эксплуатации, причем многое будет зависеть от параметров защищаемой электроустановки.

Для построения защит электроустановок напряжением от 3 до 110 кВ нами выбраны герконы и катушки индуктивности (КИ). Герконы в сравнении с другими магниточувствительными элементами обладают важными для релейной защиты преимуществами: не требуют усилителей для передачи сигнала, и сама передача осуществляется по цепям управления, а не измерительным, могут одновременно выполнять функции аналого-дискретного преобразователя, измерительного преобразователя и реагирующего элемента, как и КИ, не нуждаются в устройствах компенсации влияния температуры, позволяют разделить первичные и вторичные цепи, а КИ еще и передавать информацию о токе без искажений.

На герконах уже разработаны максимальные токовые защиты (МТЗ) с независимой от тока выдержкой времени и принципы построения дистанционных и дифференциальных защит, использующих и КИ. Однако, эти МТЗ в ряде случаев не удовлетворяют требованиям чувствительности, а аналоги традиционных, более совершенных, чем упомянутые МТЗ, токовых защит с зависимой выдержкой времени и с фильтрами симметричных составляющих, выполненных на герконах и катушках индуктивности, не предлагались.

В связи с изложенным тема диссертации является актуальной.

Объектом исследования является релейная защита без трансформаторов тока.

Предмет исследования: разработка токовых защит на герконах, обладающих более высокой чувствительностью, чем известные.

Связь темы диссертации с общенаучными (государственными) программами. Работа выполнялась в соответствии: с научными направлениями исследовательского комитета В 5 «Релейная защита и автоматика» СЮКЕ, с научной целевой комплексной темой ФГОУ ВПО «НГАВТ» (Гос. регистр №0188.0004137), раздел «Повышение уровней электромагнитной совместимости технических средств в региональных электроэнергетических системах», с основными направлениями научных исследований этой академии на 2007-2010гг. (раздел 1.10 «Разработка мероприятий и технологий по модернизации систем теплоэлектроснабжения объектов России»).

Цель работы - разработка токовой защиты повышенной чувствительности на герконах.

Для достижения цели были поставлены и решены следующие задачи: разработка методики определения координат геркона, обеспечивающих максимальную чувствительность МТЗ; построение токовой защиты с зависимой выдержкой времени на герконах и конструкций для их крепления; создание фильтров симметричных составляющих на катушках индуктивности для электроустановок с горизонтальным и треугольным расположениями фаз;

- разработка фильтров симметричных составляющих на герконах и оценка чувствительности токовых защит, выполненных на их основе.

Методы исследований. При решении поставленных задач использовались фундаментальные положения теоретических основ электротехники, релейной защиты, схемотехники. Проводилось математическое, компьютерное и физическое моделирование. Вычисления выполнены в среде Mathematica 5.0.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются выбранными методами исследования, принятыми допущениями, объёмом выполненных исследований, практической реализацией разработанного устройства, полученными 5 патентами (1 — Российской Федерации и 4 - Республики Казахстан).

Научная новизна:

- на основе измерения времени замкнутого состояния геркона разработано и запатентовано устройство токовой защиты с зависимой характеристикой;

-созданы фильтры симметричных составляющих (ФСС) на герконах, не нуждающиеся в трансформаторах тока, и получены формулы для определения уставок защит, которые могут быть построены на их основе;

-разработан метод расчета индукции небаланса на выходе фильтровой защиты на герконах и ее тока срабатывания;

- оценено влияние соседней электроустановки и погрешностей крепления герконов и КИ на чувствительность защиты.

Практическая ценность работы:

-разработанные токовая защита с зависимой выдержкой времени и ФСС не используют трансформаторы тока, что дает значительный экономический эффект;

- токовые защиты на предложенных ФСС обладают лучшей чувствительностью, чем МТЗ с трансформаторами тока и герконами;

- предлагаемая методика позволяет повысить чувствительность МТЗ на герконах к трехфазным коротким замыканиям (КЗ);

- защиты на разработанных ФСС могут применяться для электроустановок как с горизонтальным, так и с треугольным расположением фаз;

- разработанное устройство для крепления герконов обеспечивает возможность регулирования параметров ФСС на токопроводах с треугольным расположением фаз.

Научные положения, выносимые на защиту:

- методика повышения чувствительности МТЗ на герконах;

- ФСС на герконах и катушках индуктивности и результаты их исследования;

- токовая защита на герконах с зависимой выдержкой времени;

- метод расчёта уставок защит на предлагаемых ФСС.

Реализация результатов работы. Разработанное устройство токовой защиты с зависимой выдержкой времени без трансформаторов тока на герконах внедрено в системе электроснабжения насосной станции ТОО "Павлодар-водоканал" (г.Павлодар, Казахстан). Годовой экономический эффект от внедрения составляет около 10000 рублей. Срок окупаемости — менее 3 лет.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на: XIV международной научно-технической конференции студентов и аспирантов "Радиоэлектроника, электротехника и энергетика" (г.Москва, 2008г.), XII международной конференции "Электромеханика, электротехнологии, электрические материалы и компоненты" (Украина, г.Алушта, 2008г.), XIII всероссийской научно-технической конференции «Энергетика: экология, надежность, безопасность» (г.Томск, 2007г.), на трех международных научных конференциях молодых учёных, студентов и школьников "III Сатпаевские чтения", "VII Сатпаевские чтения" и "VIII Сатпаевские чтения" (Казахстан, г.Павлодар, 2003г., 2007г., 2008г.), международной научно-технической конференции «Энергосистема: исследование свойств, управление, автоматизация» (г.Новосибирск, 2009г.), заседаниях научных семинаров кафедры «Автоматизация и управление»

Павлодарского государственного университета им. С. Торайгырова (Казахстан, г.Павлодар, 2008г.), кафедры «Электроснабжение промышленных предприятий» Омского государственного технического университета (г.Омск, 2009г.), заседании постоянно действующего научно-технического семинара кафедры «Электроэнергетические системы и электротехника» ФГОУ ВПО «НГАВТ» (г.Новосибирск, 2009г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 19 печатных работ, в том числе 3 статьи из перечня ВАК РФ, 5 патентов и 11 статей в научных изданиях. В публикациях в соавторстве личный вклад соискателя составляет не менее 50%.

Личный вклад. Основные научные результаты и положения, изложенные в диссертации, постановка задач и методология их решения разработаны и получены автором самостоятельно.

Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав, заключения, изложенных на 163 страницах машинописного текста. Содержит 47 рисунков, 5 таблиц, список использованных источников из 84 наименований и 13 приложений.

4.4 Выводы

1 Предложенная методология позволяет строить фильтры симметричных составляющих (ФСС) на герконе и катушках индуктивности (КИ), а фильтр тока нулевой последовательности для треугольного расположения фаз только на одном герконе.

2 Расчет небаланса и тока 1сз срабатывания фильтровых защит на герконе и КИ показал, что разработанные устройства выполняют функции ФСС, однако токовые защиты, выполненные на их основе, уступают аналогичным фильтровым с трансформаторами тока по чувствительности, но превосходят МТЗ с пуском по напряжению. Так, фильтровая защита обратной последовательности на герконе и КИ в электроустановке 35кВ с горизонтальным расположением фаз имеет ток срабатывания защиты /а=0,77/яол/, если дополнительно установлен геркон, блокирующий защиту при токе 7^2 однофазного короткого замыкания (КЗ) в соседней электроустановке. При построении защит нулевой последовательности рекомендуется применять для горизонтального расположения фаз фильтр на герконе и КИ; обеспечивающий 1СЗ = 0,151™ВНЕШ при 1$ВНЕШ > 1,11 п и 1^ВНЕШ> 1,11 н +2,8/^ , а для треугольного расположения фаз - фильтр на одном герконе, обеспечивающий 1СЗ = 0,18/^3дЖ/я при 1^ВПЕШ ^ М^л и 1^]ВНЕШ где /у3)дш/, — ток внешнего трехфазного КЗ в максимальном режиме, 1Н — номинальный ток защищаемой электроустановки.

4 Установлено, что для разработанных фильтров влиянием тока КЗ в соседней электроустановке можно пренебречь при £)>1(к/, где с1 — межфазное расстояние, И - расстояние до соседней линии.

5 Расчеты показали, что при креплении герконов и КИ разработанных фильтров особое внимание следует уделять точности установки угла у наклона геркона, так как отклонение от расчетного значения влияет на чувствительность токовой защиты в 2+3 раза сильнее, чем погрешность в установке вдоль вертикальной и горизонтальной осей.

6 Технико-экономический эффект от использования разработанных ФСС заключается в экономии материальных ресурсов, а именно меди и проката черных металлов, необходимых для производства трансформаторов тока, которая будет получена за счет расширения области применения защит на герконах, построенных на ФСС.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе решена научно-техническая задача повышения чувствительности токовых защит на герконах, не использующих трансформаторы тока. Выполненные исследования позволяют сделать следующие основные выводы и рекомендации.

1 Установлено, что при построении защит на герконах наиболее целесообразно в плане обеспечения чувствительности и простоты крепления располагать их в вертикальной плоскости, перпендикулярной токопроводам фаз электроустановки.

2 Предложена методика выбора координат геркона максимальной токовой защиты без трансформаторов тока, обладающей наибольшей чувствительностью к трёхфазным коротким замыканиям.

3 Разработано, запатентовано и внедрено устройство токовой защиты с зависимой от тока выдержкой времени без трансформаторов тока на герконах и программируемых логических интегральных схемах, основанное на измерении времени замкнутого или разомкнутого состояния их контактов после срабатывания. Годовой экономический эффект от внедрения одного комплекта на одном из присоединений системы электроснабжения насосной станции ТОО «Павлодарводоканал» (г.Павлодар, Казахстан) составляет около 10000 руб. Срок окупаемости — менее 3 лет.

4 Предложена методика построения фильтров симметричных составляющих на катушках индуктивности. Для горизонтального расположения фаз она позволила свести количество необходимых катушек к трём, а для треугольного - к двум при напряжении от 6 до 35 кВ и к трём при 110 кВ. Установлено, что токовые защиты на разработанных фильтрах уступают аналогичным традиционным по чувствительности, однако позволяют исключить недостатки, связанные с использованием трансформаторов тока.

5 Разработаны фильтры симметричных составляющих на герконах. Предложенная методика позволяет строить их на герконе и катушке индуктивности, а фильтр тока нулевой последовательности для треугольного расположения фаз и без катушки. Даны методики определения индукции небаланса на выходе фильтров и чувствительности токовых защит на них. При этом учтено влияние токов в соседних электроустановках и в земле и погрешностей крепления герконов и катушек. Приведён сопоставительный анализ по чувствительности с аналогичными традиционными защитами.

6 Разработана и запатентована конструкция для регулирования уставок защит на катушках индуктивности и герконах и их крепления вблизи шин электроустановки в открытых распределительных устройствах напряжением от 6 до 35 кВ с токопроводами, расположенными по вершинам треугольника.

7 Рекомендуется применять следующие результаты работы: а) на электроустановках от 6 до 35 кВ — устройство защиты с зависимой выдержкой времени при любом расположении фаз, а при треугольном — фильтровую защиту обратной последовательности на двух катушках индуктивности с конструкцией для крепления; б) на электроустановках 110 кВ с горизонтальным расположением фаз — защиты нулевой и обратной последовательностей на герконе и катушке индуктивности, а с треугольным — защиту нулевой последовательности на одном герконе.

1. Дьяков, А.Ф. Электроэнергетика мира в начале XXI столетия (по материалам 39-й сессии СИГРЭ, Париж) / Дьяков А.Ф. и др. // Энергетика за рубежом. 2004. -№4-5.

2. Федосеев, A.M. Релейная защита электрических систем / A.M. Федосеев. — М.: Энергия, 1976. 560 е.: ил.

3. Чернобровое, Н.В. Релейная защита / Н.В. Чернобровов. М.: Энергия, 1974.-680 е.: ил.

4. Шнеерсон, Э.М. Цифровая релейная защита / Э.М. Шнеерсон. — М.: Энергоатомиздат, 2007. 548 е.: ил.

5. Басс, Э.И. Релейная защита электроэнергетических систем / Э.И. Басс, В.Г. Дорогунцев. М: Изд-во МЭИ, 2002. - 296 е.: ил.

6. Андреев, В.А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения / В.А. Андреев. — М.: Высшая школа, 2008. — 639 е.: ил.

7. Беркович, М.А. Основы техники релейной защиты / М. А. Беркович, В. В. Молчанов, В. А. Семенов. М.: Энергоатомиздат, 1984. - 376 е.: ил.

8. Кривенков, В.В. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения / В.В. Кривенков, В.Н. Новелла. — М.: Энергоиздат, 1981. — 328 е.: ил.

9. Гельфанд, Я.С. Релейная защита распределительных сетей / Я.С. Гельфанд. М.: Энергоатомиздат, 1987. - 368 е.: ил.

10. Федосеев, A.M. Релейная защита электроэнергетических систем. Релейная защита сетей / А. М. Федосеев. М.: Энергоатомиздат, 1984. - 520 е.: ил.

11. Федосеев, A.M. Релейная защита электроэнергетических систем / A.M. Федосеев, М.А. Федосеев. -М.: Энергоатомиздат, 1992. 528 е.: ил.

12. Фигурнов, Е.П. Релейная защита / Е.П. Фигурнов. М.: Желдориздат,2002. 720 е.: ил.

13. Андреев, В.А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения / В.А. Андреев. — М.: Высшая школа, 1991. 496 е.: ил.

14. Чернобровое, Н.В. Релейная защита / Н.В. Чернобровов. М.: Энергия, 1998.-680 е.: ил.

15. Шабад, М.А. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей / М.А. Шабад. С-Пб: ПЭИПК, 2003. - 350 е.: ил.

16. Линт, Г.Э. Симметричные составляющие в релейной защите / Г.Э. Линт. — М.: Энергоатомиздат, 1996. 160с.: ил.

17. Гимоян, Г.Г. Релейная защита горных электроустановок / Г.Г. Гимоян. — М.: Издательство «Недра», 1978. 350с.: ил.

18. Фабрикант, В.Л. Фильтры симметричных составляющих / В.Л. Фабрикант. — М.: Госэнергоиздат, 1962. 424 е.: ил.

19. Коковин, В.Е. Фильтры симметричных составляющих в релейной защите / В.Е. Коковин. -М.: Энергия, 1968. 88 е.: ил.

20. Фабрикант, В.Л. Элементы устройств релейной защиты и автоматики энергосистем и их проектирование / В.Л. Фабрикант, В.П. Глухов, Л.Б. Паперно. -М.: Высшая школа, 1974. — 472 е.: ил.

21. Шоффа, В.Н. Герконы и герконовые аппараты / В.Н. Шоффа. М.: Издательство МЭИ, 1993. - 288 е.: ил.

22. Гуревич, В.В. Высоковольтные устройства автоматики на герконах / В.В. Гуревич. Haifa, 2000. - 368 е.: ил.

23. Харазов, К.И. Устройства автоматики с магнитоуправляемыми контактами / К.И. Харазов. М.: Энергоатомиздат, 1990. - 256 е.: ил.

24. Майзельс, Р.М. Герконы. Взгляд на перспективы направления / P.M. Майзельс, В.Н. Шоффа // Электротехника. 1998. - №1. - С. 20-25.

25. Диковский, Я.М. Магнитоуправляемые контакты / Я.М. Диковский, И.И. Капралов. -М.: Энергия, 1970. — 152 е.: ил.

26. Рабкин, Л.И. Магнитоуправляемые контакты / Л.И. Рабкин, И.Н. Евгенова. -М.: Связь, 1976. 104 е.: ил.

27. Ушаков, И.А. Герконы / И.А. Ушаков, В.Н. Зуб. Рязань: РРТИ, 1977. -76 е.: ил.

28. Матьяш, X. Применение герконов в устройствах релейной защиты и системной автоматики / X. Матьяш // Электрические станции, 1973. — № 7. -С. 55-58.

29. A.c. 1536451 СССР, МКИ3 Н 02 Н. Датчик тока на герконах / В. А. Бороденко, М.Я. Клецель (СССР). Опубл. в Бюл. от 15.01.90.

30. Клецель, М.Я. О построении на герконах защит высоковольтных установок без трансформаторов тока / М.Я. Клецель, В.В. Мусин // Электротехника, 1987. № 4. - С. 11-13.

31. Клецель, М. Я. Свойства герконов при использовании их в релейной защите / М.Я. Клецель, Ж.Р. Алишев, A.B. Мануковский, В.В. Мусин // Электричество, 1993. № 9. - С. 18-21.

32. Клецель, М.Я. Особенности построения на герконах дифференциально-фазных защит трансформаторов / М.Я. Клецель, П.Н. Майшев // Электротехника, 2007. — №12. С. 2-7.

33. Клецель, М.Я. Выбор тока срабатывания максимальной токовой защиты без трансформаторов тока на герконах / М.Я. Клецель, В.В. Мусин // Промышленная энергетика, 1990. № 4. - С. 32-36.

34. Казанский, В.Е. Измерительные преобразователи тока в релейной защите / В.Е. Казанский. Москва: Энергоатомиздат, 1988. - 240 е.: ил.

35. Казанский, В.Е. Трансформаторы тока в схемах релейной защиты / В.Е. Казанский. Москва: Энергия, 1969. - 184 е.: ил.

36. Шмурьев, В.Я. Цифровые реле / В .Я. Шмурьев. С-Пб: ПЭИПК, 1999. -79с.: ил.

37. Гречухин, В.Н. Опыт разработки преобразователей тока в напряжение на магнитотранзисторах для устройств релейной защиты и измерения / В.Н. Гречухин, В.Н. Нуждин, В.В. Глускина, И.А. Новожилов, К.С. Дмитриев // Энергетик, 1997.-№6. С.14-16.

38. Егиазарян, Г.А. Магнитодиоды, магнитотранзисторы и их применение / Г.А. Егиазарян, В.И. Стафеев -М.: Радио и связь, 1987. 88 е.: ил.

39. Викулин, И.М. Магнитотранзисторы / И.М. Викулин М.: ЦНИИ Электроника, 1978. - 49 е.: ил.

40. Клецель, М.Я. Реле сопротивления на герконах / М.Я. Клецель, М.А. Жуламанов // Электротехника, 2004. № 5. - С. 38-44.

41. Клецель, М.Я. Принципы построения и модели дифференциальных защит электроустановок на герконах / М.Я. Клецель // Электротехника. 1991. — № 10.-С. 47-50.

42. А.с. 1319138 СССР, МКИ3 Н 02 Н. Устройство для дифференциальной защиты двух параллельных линий электропередачи / М.Я. Клецель (СССР). Опубл. в Бюл. от 23.06.87.

43. А.с. 1246230 СССР, МКИ3 Н 02 Н. Устройство для дифференциальной защиты преобразовательной установки / М.Я. Клецель (СССР). Опубл. в Бюл. от 23.07.86.

44. Ценовое предложение (прайс-лист) ТОО «Электронтех М8С» от 16.11.2008г.

45. Токомбаев, М.Т. Выбор координат магнитоуправляемых контактов максимальной токовой защиты / М.Т. Токомбаев, М.Я. Клецель, К.С. Таронов // Вестник ПТУ. Серия энергетическая, 2004. №1. - С. 183— 187.

46. Готман, Э.Г. Стереометрические задачи и методы их решения / Э.Г. Готман. М: Издательство МЦНМО, 2006. - 160с.: ил.

47. Токомбаев, М.Т. Методика выбора минимального тока срабатывания МТЗ на герконах / М.Т. Токомбаев, М.Я. Клецель // Вестник ПТУ. Серия энергетическая. 2004. - №3. - С. 123-130.

48. Токомбаев, М.Т. Уменьшение влияния самозапуска на ток срабатывания МТЗ на герконах / М.Т. Токомбаев, М.Я. Клецель, К.С. Таронов // Матер, научн. конф. молодых учёных, студентов и школьников «III Сатпаевские чтения», 2003. Том 10. - С. 74-76.

49. Пат. 16020 Республика Казахстан, MnK7G01R 19/30. Способ измерения тока / М.Т. Токомбаев и др.. Опубл. 15.07.2005, Бюл. №7.-3 с.

50. Токомбаев, М.Т. Метод определения амплитуды синусоидального тока / М.Т. Токомбаев, П.Н. Майшев, А.Б. Жантлесова // Труды XII междунар. конф. «Электромеханика, электротехнологии, электрические материалы и компоненты» МКЭЭЭ-2008, 2008. С. 311-312.

51. Пат. 2333584 Российская Федерация, МПК7 Н02Н 3/08. Устройство токовой защиты с зависимой выдержкой времени на герконах / М.Т. Токомбаев и др.. Опубл. 10.09.2008, Бюл. № 25. 11 с.

52. Пат. 19637 Республика Казахстан, МПК7Н02Н 3/08. Устройство токовой защиты с зависимой выдержкой времени на герконах / М.Т. Токомбаев и др.. Опубл. 16.06.2008, Бюл. №6.-9 с.

53. Правила устройства электроустановок. Издание седьмое. — С-П: Деан, 2000. 928 е.: ил.

54. Ульянов, С.А. Электромагнитные переходные процессы в электрических системах / С.А. Ульянов. -М.: Энергия, 1970. 520 е.: ил.

55. A.c. 1086494 СССР, МКИ3 Н 02 Н. Измерительный орган для токовой защиты / B.C. Копырин, М.Я. Клецель, Б.К. Шапкенов (СССР). Опубл. в Бюл № 14. 1978.

56. Токомбаев, М.Т. Конструкции для настройки защит на герконах токопроводов напряжением 6-35 кВ / М.Т. Токомбаев, М.Я. Клецель, А.Б. Жантлесова // Вестник Рязанского государственного радиотехнического университета, 2008. № 2 (выпуск 24). - С. 100-104.

57. Пат. 19881 Республика Казахстан, МПК7 Н02Н 3/08. Устройство для крепления измерительного органа релейной защиты на токопроводах 6— 35 кВ / М.Т. Токомбаев. Опубл. 15.08.2008, Бюл. №8.-6 с.

58. Пат. 19636 Республика Казахстан, МПК7 Н02Н 3/08. Измерительный орган для релейной защиты трехфазных симметричных токопроводов напряжением 6-^-35кВ / М.Я. Клецель, А.Б. Жантлесова; опубл. 16.06.2008, Бюл. №6.-6 с.

59. Токомбаев, М.Т. Конструкции для настройки защит на герконах / М.Т. Токомбаев // Матер, междунар. научн. конф. молодых учёных, студентов и школьников «VIII Сатпаевские чтения». —2008. — Том 20. С. 295-297.

60. A.c. 805439 СССР, МКИ3 Н 02 Н. Способ настройки токового релейного элемента на магнитоуправляемом герметизированном контакте (герконе) / В .А. Бороденко (СССР). Опубл. в Бюл. от 15.02.81.

61. A.c. 1429193 СССР, МКИ3 Н 02 Н. Способ настроики токового релейного элемента на магнитоуправляемом герметизированном контакте / М.Я. Клецель, В.В. Мусин (СССР). Опубл. в Бюл. от 07.10.88.

62. Меерович, Э.А. Измерение токов линий высшего напряжения по их магнитным полям / Э.А. Меерович, JI.A. Назаров, Г.Х. Карабаев, Б.П.

63. Кокуркин // Электричество, 1980. № 7. - С. 32-40.

64. Сирота, И.М. Фильтры симметричных составляющих в цепях с дистанционными датчиками / И.М. Сирота, В.М. Шурин // Электричество, 1971.-№ 11.-С. 26-31.

65. Токомбаев, М.Т. Фильтры симметричных составляющих для электроустановок с токопроводами фаз по вершинам треугольника / М.Т. Токомбаев и др. // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики, 2008. № Ъ-4. - С. 76-81.

66. Токомбаев, М.Т. Небаланс фильтра тока обратной последовательности на катушках индуктивности для электроустановок с треугольным расположением фаз / М.Т. Токомбаев, М.Я. Клецель // Омский научный вестник. 2008. - №1(64) - С. 87-89.

67. Пат. 19738 Республика Казахстан, МПК Н02Н 3/08. Комбинированный фильтр тока на герконах для электроустановки с токопроводами фаз, расположенными по вершинам равностороннего треугольника / М.Т. Токомбаев и др.. Опубл. 15.07.2008, Бюл. №7.-7 с.

68. Ванин, В.К. Релейная защита на элементах вычислительной техники / В.К. Ванин, Г.М. Павлов. Л.: Энергоатомиздат, 1991. - 198 е.: ил.

69. Семчинов, A.M. Токопроводы промышленных предприятий / A.M. Семчинов. Л.: Энергия, 1972. - 200 е.: ил.

70. Куинджи, В.Б. Гибкие токопроводы в системах электроснабжения промпредприятий / В.Б. Куинджи, Г.П. Смидович, А.Ф. Черниговский, Б.Я.

71. Душацкий. -М.: Энергия, 1974. 184 е.: ил.

72. Семчинов, A.M. Токопроводы промышленных предприятий / A.M. Семчинов. JL: Энергоиздат, 1982. - 208 е.: ил.

73. Бессонов, JI.A. Теоретические основы электротехники / JI.A. Бессонов. — М.: Высшая школа, 1986 263 е.: ил.

74. Бокуняев, A.A. Справочная книга радиолюбителя-конструктора: справочное пособие / A.A. Бокуняев, Н.М. Борисов, Р.Г. Варламов. М.: Радио и связь, 1990. — 624 е.: ил.

75. Пат. 18226 Республика Казахстан, МПК7 Н02Н 3/08. Фильтр тока обратной последовательности на герконах / М.Т. Токомбаев и др.. Опубл. 15.01.2007, Бюл. № 1.-4 с.

76. Токомбаев, М.Т. Фильтр тока обратной последовательности на герконах / М.Т. Токомбаев, М.Я. Клецель, А.Б. Жантлесова // Матер, междунар. научн. конф. молодых учёных, студентов и школьников «VII Сатпаевские чтения». 2007. - Том 20, часть 1. - С.277-280.

77. Паперно, Л.Б. Проектирование устройств релейной защиты на бесконтактных элементах / Л.Б. Паперно. — М.:Высшая школа, 1979.192 е.: ил.

78. Токомбаев, М.Т. Исследование чувствительности максимальной токовой защиты, использующей герконы и катушки индуктивности / М.Т. Токомбаев, A.C. Стинский // Научн. пробл. трансп. Сиб. и Дал. Вост. Спец. вып., 2009. № 1. - С. 227-230.

79. Старостин, В.И. Определение ущерба от внезапных перерывов электроснабжения нефтеперерабатывающих предприятий / В.И. Старостин, A.B. Мельников, В.И. Разумеев // Промышленная энергетика, 1971 — № 2. — С. 37-42.

80. Методика определения ущерба при нарушениях надёжности электроснабжения предприятий ЦБП. — М.: ВНИПИ Энергопром, 1980. — 56 е.: ил.

81. Шабад, М.А. Технико-экономическое обоснование автоматизации распределительных сетей / М.А. Шабад // Энергетик, 1998. №9. — С. 1920.

82. Гук, Ю.Б. Теория надёжности в электроэнергетике / Ю.Б. Гук JL: Энергоатомиздат, 1990. - 87 е.: ил.