Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ для подписчиков

Развитие дистанционного принципа определения повреждений в электрических сетях с использованием метода наложения. Часть 1

П. А. Колобанов, А. Л. Куликов

Аннотация


Рассмотрены существующие и перспективные направления совершенствования релейной защиты и способов определения мест повреждения линий электропередачи (ОМП ЛЭП). Анализ вариантов построения современной цифровой дистанционной защиты (ДЗ) выявил ряд допущений и упрощений, унаследованных от электромеханической элементной базы и снижающих техническое совершенство реализации дистанционного принципа.

 На основе метода наложения получены теоретические обоснования алгоритма ДЗ без допущения холостого хода, отличающегося универсальностью применения в кольцевых электрических сетях с многосторонним питанием. Разработан усовершенствованный алгоритм ДЗ, обеспечивающий селективность функционирования при несимметричных коротких замыканиях на фоне качаний и асинхронного хода, а также включающий улучшенные процедуры для пуска, определения направления и вида короткого замыкания.

 Предложен алгоритм одностороннего ОМП, отличающийся высокой точностью оценки расстояния до места повреждения применительно к неоднородным ЛЭП и электрическим сетям произвольной конфигурации.

 Для специалистов, работающих в области релейной защиты, а также аспирантов и студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению «Электроэнергетика».

DOI: 10.71527/EP.BE.2026.03.327


Ключевые слова


цифровая релейная защита, метод наложения, дистанционный принцип, определение мест повреждения линий электропередачи, чувствительность и селективность защиты, электрические сети.

Полный текст:

PDF

Литература


Атабеков Г. И. Дистанционный принцип защиты дальних электропередач. Ереван: Изд-во АН Армянской ССР, 1953.

СТО 56947007-29.240.10.248–2017 (ПО «ФСК ЕЭС»). Нормы технологического проектирования подстанций переменного тока с высшим напряжением 35 – 750 кВ (НТП ПС). — URL: http://www.fsk-ees.ru/upload/docs/STO_56947007-29.240.10.248- 2017_new.pdf.

Фабрикант В. Л. Основы теории построения измерительных органов релейной защиты и автоматики. М.: Высшая школа, 1968.

Атабеков Г. И. Теоретические основы релейной защиты высоковольтных сетей. М.-Л.: ГЭИ, 1957.

Федосеев А. М., Федосеев М. А. Релейная защита электроэнергетических систем: Учеб. для вузов — 2-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1992.

Шнеерсон Э. М. Дистанционные защиты. М.: Энергоатомиздат, 1986.

Шнеерсон Э. М. Цифровая релейная защита. М.: Энергоатомиздат, 2007.

Циглер Г. Цифровая дистанционная защита: принципы и применение. — Пер. с англ. / Под ред. А. Ф Дьякова. М.: Энергоиздат, 2005.

Лямец Ю. Я., Нудельман Г. С. Об информационной теории релейной защиты // Релейщик. 2009. № 3. С. 36 – 37.

Лямец Ю. Я. Эффекты многомерности в релейной защите / Ю. Я. Лямец, Г. С. Нудельман, И. С. Подшивалина и др. // Электричество. 2011. № 9. С. 48 – 54.

Ульянов С. А. Электромагнитные переходные процессы. М.: Энергия, 1970.

ГОСТ 32144–2013. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. М.: Стандартинформ, 2014.

Аржанников Е. А., Лукоянов В. Ю., Мисриханов М. Ш. Определение места короткого замыкания на высоковольтных линиях электропередачи / Под ред. В. А. Шуина М.: Энергоатомиздат, 2003.

Новиков Ф. А. Дискретная математика для программистов. – 3-е изд. СПб.: Питер, 2009.

Пат. 86107283A КНР, МПК H02H 7/26. Distance relay measured by variable of operating frequency / Shen Guorong, Li Kang, Zhu Shengshi; заявитель и патентообладатель Nanjing Institute of Automation, Ministry of Water Resources and Electric Power; заявл. 23.10.1986; опубл. 04.05.1988.

Бургсдорф В. В. Открытые электрические дуги большой мощности // Электричество. 1948. № 10. С. 15 – 23.

Goda Y. Arc voltage characteristics of high current fault arcs in long gaps / Y. Goda, M. Iwata, K. Ikeda, et al. // IEEE Transactions on power delivery. 2000. № 2.

Strom A. P. Long 60-cycle arc in the air // Electrical Engineering. 1946. № 3.

Terzija V. V., Koglin H.-J. New approach to arc resistance calculation // IEEE Power Engineering Society Winter Meeting. Conference Proceedings. 2001.

СТО 56947007-29.120.70.200–2015. (ПАО «ФСК ЕЭС») Методические указания по расчёту и выбору параметров настройки (уставок) микропроцессорных устройств релейной защиты и автоматики для воздушных и кабельных линий с односторонним питанием напряжением 110 – 330 кВ. — URL: http:// www.fsk-ees.ru/about/management_and_control/test/STO_569 47007-29.120.70.200-2015.pdf

Правила устройства электроустановок (ПУЭ). — 6-е изд. М: Главгосэнергонадзор России, 1998.

Правила защиты устройств проводной железнодорожной сигнализации и телемеханики от опасного и мешающего влияний линии электропередачи. Ч. I. Общие положения, опасные влияния. М.-Л.: Энергия, 1966.

Руководящие указания по релейной защите. Вып. 7. Дистанционная защита линий 35 – 330 кВ. М.: Энергия, 1968.

Колобанов П. А., Куликов А. Л., Обалин М. Д. Применение методов ОМП в цифровой дистанционной защите ЛЭП // Изв. вузов. Сер. Электромеханика. 2014. № 1. С. 83 – 87.

Колобанов П. А., Куликов А. Л. Алгоритм дистанционной защиты ЛЭП с компенсацией влияния переходного сопротивления // Материалы международной научно-технической конференции «Состояние и перспективы развития электротехнологии (ХVII Бенардосовские чтения)». ИГЭУ им. В. И. Ленина, 2013.

Yan L., Deshu C., Xianggen Y. Research of One New Adaptive Mho Relay // Power System Technology. International Conference on. 2002. Vol. 4. P. 2604 – 2607.

Мартынов М. В. Исследование и разработка обучаемых модулей микропроцессорных защит линий электропереда: Автореф. дис. … канд. техн. наук. Чебоксары, 2014

Xia Y. Q., Li K. K., David A. K. Adaptive Relay Setting for Stand-Alone Digital Distance Protection // IEEE Transactions on Power Delivery. 1994. Vol. 9. № 1. P. 480 – 491.

Шевцов М. В. Разработка и исследование алгоритмов адаптивного функционирования защиты от всех видов коротких замыканий на основе дистанционного принципа: Автореф. дис. … канд. техн. наук. М., 2003.

Воронов П. И. Информационные аспекты защиты и локации повреждений электрической сети: Автореф. дис. … канд. техн. наук. Чебоксары, 2015.

El Halabi N. Improvement of resistive reach of distance protection through a power flow-based adaptive parameterization / N. El Halabi, S. Martнn, S. Borroy, et al. // Valencia, July 3 – 5, 2013.

Пат. 5796258 США, МПК H02H 3/38, G01R 31/02. Adaptive quadrilateral characteristic distance relay / L. Yang ; заявитель и патентообладатель ABB Technology Ltd.; заявл. 30.01.1997; опубл. 18.08.1998.

Подшивалин А. Н. Метод информационного анализа и его приложения к определению места повреждения и дистанционной защите линий электропередачи: Автореф. дис. … канд. техн. наук. Чебоксары, 2005.

Oonsivilai A., Saichoomdee S. Appliance of recurrent neural network toward distance transmission lines protection // TENCON 2009 – 2009 IEEE Region 10 Conference. Singapore, 2009. P. 1 – 4.

Колобанов П. А., Куликов А. Л. Улучшенный алгоритм цифровой дистанционной защиты без допущения холостого хода в доаварийном режиме // Релейная защита и автоматизация. 2019. № 1. С. 38 – 48.

Папков Б. В. Токи короткого замыкания в электрических системах. Нижний Новгород: НГТУ им. Р. Е. Алексеева, 2005.

Бернас С., Цел З. Математические модели элементов электроэнергетических систем. — Пер. с польского Э. В. Турского, Н. Н. Шелухина. М.: Энергоиздат, 1982.

Чернобровов Н. В., Семенов В. А. Релейная защита энергетических систем: Учебное пособие для техникумов. М.: Энергоатомиздат, 1998.

SIPROTEC 4. Дистанционная защита 7SA522. Руководство по эксплуатации // Siemens. — URL: https://w3.siemens.com/ smartgrid/global/en/products-systems-solutions/protection/distance-protection/pages/7sa522.aspx.

Рекомендации по расчету уставок резервных защит ЛЭП ВН на базе шкафов НПП «ЭКРА». Чебоксары: ООО «НПП ЭКРА», 2012.

Булгаков Н. И. Группы соединения трансформаторов. — 3-е изд, перераб. и доп. М.: Энергия, 1977.

Лямец Ю. Я., Николаева Н. В., Павлов А. О. Объектные характеристики дистанционной защиты // Информационные технологии в электротехнике и электроэнергетике: Материалы II всероссийской научно-технической конференции. Чебоксары: Изд-во ЧГУ, 1998.

Куликов А. Л., Колобанов П. А, Фальшина В. А. Цифровая реализация быстродействующих дистанционных измерительных органов на основе дифференциальных уравнений линии // Электрические станции. 2014. № 8 (997). С. 44 – 49.

Куликов А. Л., Фальшина В. А., Колобанов П. А. Цифровые измерительные органы релейной защиты // Релейщик. 2014. № 3 (19). С. 32 – 37.

Chen Ching-Shan, Liu Chih-Wen, Jiang Joe-Air. Application of Combined Adaptive Fourier Filtering Technique and Fault Detector to Fast Distance Protection // Transactions on Power delivery. 2006. Vol. 21, No. 2. P. 619 – 626.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


© 1998 — 2025 НТФ «Энергопрогресс»


Адрес редакции:
129090, г. Москва, ул. Щепкина, д. 8
Телефон: +7 495 234-74-21
E-mail: energetick@mail.ru