Научная статья на тему 'АНАЛИЗ РАБОТЫ И ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ПО ПОВЫШЕНИЮ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО-ФАЗНОЙ ЗАЩИТЫ ВЛ 110 КВ С ОТПАЙКОЙ НА СОЛНЕЧНУЮ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЮ'

АНАЛИЗ РАБОТЫ И ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ПО ПОВЫШЕНИЮ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО-ФАЗНОЙ ЗАЩИТЫ ВЛ 110 КВ С ОТПАЙКОЙ НА СОЛНЕЧНУЮ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЮ Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
109
21
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
КОМБИНИРОВАННЫЙ ФИЛЬТР / ТОК МАНИПУЛЯЦИИ / ВЧ-СИГНАЛ / ПРИЕМНИК / ПЕРЕДАТЧИК / СИММЕТРИЧНЫЕ СОСТАВЛЯЮЩИЕ

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Тынчерова Э.Л., Бекиров Э.А.

Данная статья посвящена анализу причин замедления в работе дифференциально-фазной защиты (ДФЗ) воздушной линии (ВЛ) с трехсторонним питанием, одним из питающих концов которой является солнечная электростанция. Анализ выполнен на примере работы ДФЗ ВЛ 110 кВ «Симферопольская - ТЭЦ - Скворцово с отпайкой на ПС Водовод» при одновременном сочетании двухфазного короткого замыкания и обрыва фазы на этой линии. При этом ПС Водовод является схемой выдачи мощности солнечной ЭС «Перово» установленной мощностью 105,56 МВт. Предмет исследования: поведение дифференциально-фазной защиты в условиях сложной несимметрии на линии с трехсторонним питанием, одним из концов которой является солнечная станция. Материалы и методы: в работе использовались осциллограммы с регистраторов аварийных событий и микропроцессорных терминалов устройств РЗА. Для обработки и анализа данных использовался математический аппарат теории элекрических цепей.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Тынчерова Э.Л., Бекиров Э.А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ANALYSIS OF OPERATION AND TECHNICAL SOLUTIONS TO INCREASE THE EFFICIENCY OF FUNCTIONING OF DIFFERENTIAL-PHASE PROTECTIONS OF 110 KV POWER LINE WITH A TAP TO A SOLAR POWER PLANT

This article is devoted to the analysis of the reasons for the slowdown in the operation of differential-phase protection (DPZ) of an overhead line (OL) with a three-way supply, one of the supply ends of which is a solar power plant. The analysis was performed on the example of the operation of the DFZ of the 110 kV overhead line "Simferopolskaya - CHP - Skvortsovo with a tap at the Vodovod substation" with a simultaneous combination of a two-phase short circuit and phase failure on this line. At the same time, the Vodovod substation is a power distribution scheme for the Perovo solar power plant with an installed capacity of 105.56 MW. Subject. The behavior of differential-phase protection in conditions of complex asymmetry on a three-way power line, one of the ends of which is a solar station. Materials and methods: oscillograms from emergency event recorders and microprocessor terminals of relay protection devices were used in the work. For data processing and analysis, the mathematical apparatus of the t heory of electrical circuits was used.

Текст научной работы на тему «АНАЛИЗ РАБОТЫ И ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ПО ПОВЫШЕНИЮ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО-ФАЗНОЙ ЗАЩИТЫ ВЛ 110 КВ С ОТПАЙКОЙ НА СОЛНЕЧНУЮ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЮ»

УДК 621.311.3:621.316.925.1 ( 292.471)

АНАЛИЗ РАБОТЫ И ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ПО ПОВЫШЕНИЮ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО-ФАЗНОЙ ЗАЩИТЫ ВЛ 110 КВ С ОТПАЙКОЙ НА СОЛНЕЧНУЮ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЮ.

Тынчерова1 Э.Л. , Бекиров2 Э.А.

Физико-технический институт, ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет им В.И. Вернадского», 295007, Республика Крым, г. Симферополь, просп. Академика Вернадского, д. 4. e-mail: 1elmira_simf@mail.ru; 2bekirov.e.a@cfuv.ru

Аннотация. Данная статья посвящена анализу причин замедления в работе дифференциально-фазной защиты (ДФЗ) воздушной линии (ВЛ) с трехсторонним питанием, одним из питающих концов которой является солнечная электростанция. Анализ выполнен на примере работы ДФЗ ВЛ 110 кВ «Симферопольская - ТЭЦ - Скворцово с отпайкой на ПС Водовод» при одновременном сочетании двухфазного короткого замыкания и обрыва фазы на этой линии. При этом ПС Водовод является схемой выдачи мощности солнечной ЭС «Перово» установленной мощностью 105,56 МВт. Предмет исследования: поведение дифференциально-фазной защиты в условиях сложной несимметрии на линии с трехсторонним питанием, одним из концов которой является солнечная станция.

Материалы и методы: в работе использовались осциллограммы с регистраторов аварийных событий и микропроцессорных терминалов устройств РЗА. Для обработки и анализа данных использовался математический аппарат теории элекрических цепей.

Ключевые слова: комбинированный фильтр, ток манипуляции, ВЧ-сигнал, приемник, передатчик, симметричные составляющие.

АНАЛИЗ ПУБЛИКАЦИЙ

Надежность функционирования устройств РЗА ВЛ напряжением 110 кВ и выше с двусторонним питанием, в соответствии с нормативными документами ОАО «ФСК ЕЭС», обеспечивается установкой не менее двух комплектов защит: основного и резервного. В качестве основной защиты ВЛ в отечественной практике релейной защиты традиционно используется

дифференциально-фазная высокочастотная защита (ДФЗ)[1,3,6].

Значительный вклад в разработку принципов работы и усовершенствование алгоритмов работы ДФЗ внесли советские и российские ученые. Г.И. Атабековым [4] были выявлены недостатки работы ДФЗ, связанные с возможностью отказов срабатывания защиты по принципу ее действия при однофазном коротком замыкании (КЗ) с обрывом фазы. Исследования работы ДФЗ при сложных видах повреждений были продолжены в работах А.Б. Чернина[7]. В частности, им была показана возможность отказа защиты при определенных параметрах сети. В работах А.И. Левиуша.и H.A. Дони [6]указано на смещение и увеличение зоны блокировки ДФЗ, связанные с использованием высокочастотного канала связи для передачи информации.

Задачи совершенствования алгоритмов функционирования ДФЗ актуальны и связаны прежде всего с обеспечением селективности защиты при сочетании неполнофазного режима и внутреннего КЗ[2,8,9]; обеспечением динамической устойчивости функционирования защиты в переходных режимах; повышением быстродействия защиты; обеспечением возможности совместной работы различных исполнений ДФЗ на концах защищаемой линии [5,11-13].

В связи с активным использованием в современной энергетике нетрадиционных и возобновляемых источников энергии (НВиЭ) задача анализа поведения ДФЗ на линии с отпайкой на солнечную станцию весьма актуальна. Проведенный анализ причин замедления сорабатывания ДФЗ ВЛ-110 кВ с отпайкой на СЭС позволил разработать несколько вариантов технических решений, позволяющих повысить быстродействие и надежность основной защиты линии.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Схема участка сети, на котором произошло рассматриваемое технологическое нарушение, изображена на рисунке 1.

пс ПОЧТОВОЕ

Рис. 1. Нормальная схема рассматриваемого участка сети Fig.1. Normal diagram of the network section under consideration

СЭС «Перово» мощностью 105,56 МВт подключается к шинам 10 кВ ПС 110 кВ Таврия, которая в свою очередь связана с системой двумя воздушными линиями 110 кВ: Водовод 1 - Таврия 2, Водовод 2 - Таврия 1. ПС 110 кВ Водовод является отпаечной подстанцией для двух транзитов 110 кВ: Симферопольская ТЭЦ - Родниковое и Симферопольская ТЭЦ - Почтовое. Установленная электрическая мощность Симферопольской ТЭЦ составляет 86 МВт. Т-1, Т-2, 20Т, 21Т, 22Т -силовые трансформаторы Симферопольской ТЭЦ; ТГ-1, ТГ-2 - турбогенераторы Симферопольской ТЭЦ.

Технологическое нарушение - обрыв провода фазы С с нахлестом оборванного шлейфа на фазу В-произошло на ВЛ 110 кВ Симферопольская ТЭЦ -Родниковое с отпайкой на ПС Водовод.

На момент повреждения были отклонения от нормальной схемы:

1. ВЛ 110 кВ Симферопольская ТЭЦ -Почтовое с отпайками - выведена в ремонт;

2. На ПС 110 кВ Водовод - включен секционный выключатель 110 кВ.

Для анализа работы релейной защиты требуются осциллограммы и построение векторных диаграмм. Осциллограммы взяты с регистраторов аварийных событий «Рекон» на ПС 110 кВ Таврия, Симферопольская ТЭЦ и ПС 110 кВ Саки (ближайший регистратор аварийных событий к месту повреждения со стороны ПС 110 кВ Родниковая). На ПС Водовод использовалась осциллограмма с микропроцессорного терминала релейной защиты ПМ РЗА «Диамант» L030.

На ПС 110 кВ Родниковое устройства релейной защиты отсутствуют и ВЛ 110 кВ Симферопольская ТЭЦ - Родниковое с отпайкой на ПС Водовод(далее просто ВЛ) со стороны ПС 110 кВ Родниковое

защищается полукомплектом ДФЗ размещенном на ПС 110 кВ Скворцово. В качестве основных защит на ПС 110 кВ Водовод и Симферопольской ТЭЦ установлены микропроцессорные терминалы ДФЗ ВЧ ПМ РЗА «Диамант» модификации L030 производства НПП Хартрон-инкор, а на ПС 110 кВ Скворцово установлена электромеханическая панель типа ДФЗ-201.

Особенности работы дифференциально-фазной защиты

Дифференциально-фазная защита состоит из полукомплектов, устанавливаемых по концам воздушной линии электропередачи [1,3]. Обмен данными между полукомплектами разных концов ВЛ осуществляется посредством передачи высокочастотных сигналов (ВЧ-сигналов) генерируемых передатчиками [9].

Принцип действия ДФЗ основан на сравнении фаз токов по концам линии, получаемых от комбинированных фильтров токов симметричных составляющих. На выходе фильтра получаем ток манипуляции !М, который рассчитывается по формуле[1]:

1М = к111 + к212 (1) где II- вектор тока прямой последовательности; Ь - вектор тока обратной последовательности; ^ - вектор тока манипуляции; kl,k2-коэффициенты манипуляции. Для рассматриваемой линии ^=1, ^=6.

Обмен ВЧ-сигналами между полукомплектами ДФЗ рассматриваемой линии происходит по фазному проводу фазы В, частота ВЧ-импульсов составляет F=379 кГц.

Рис. 2. Взаимодействие полукомплектов ДФЗ на защищаемой линии Fig. 2. Interaction of half-sets of differential phase protection on the protected line

Уставки измерительных органов для всех полукомплектов данной ВЛ одинаковы и составляют: Ь=800/Ш0 А, Ь=60Л20 А, где числитель - значение тока соответствующей последовательности, при котором происходит пуск приемопередатчика, а знаменатель - значение тока соответствующей последовательности, при котором происходит срабатывание отключающего органа (при условии определения локализации повреждения в защищаемой зоне). Пуск по 31° выведен.

Согласно методу симметричных составляющих [2,7], с учетом фазного множителя а, вектор тока прямой последовательности определяется по формуле:

h = (IA+IB*a + Ic* а2)

(2)

где а= ejl20, а2= ej240 -

операторы поворота;

и, 1в, !с - фазные токи фаз A, B, C соответственно.

Вектор тока обратной последовательности определяется по формуле:

¡2 = (¡а + 1в * а2 + ¡с * а)

(3)

Принцип действия ДФЗ поясним на примере двухконцевой ВЛ - рис.3.

При КЗ вне защищаемой зоны (рис. 3, а) ток короткого замыкания на одном конце защищаемой линии идет от шин в линию, а на другом - с линии в

шины. Поэтому токи Ьви 12в, проходящие во вторичных цепях от трансформаторов тока(ТТ) к защите, сдвинуты на угол, близкий к 180°, а значит передатчики обоих концов работают не одновременно и ВЧ-импульсы, генерируемые ими, сдвинуты по фазе примерно на полпериода промышленной частоты. Вследствие этого промежутки между импульсами токов высокой частоты передатчика ПС1 заполняются ВЧ-импульсами, приходящими с конца лини ПС2, и оба приемника непрерывно принимают ВЧ-сигналы. При этом в получаемом от приемника сигнале отсутствуют паузы и защита на отключение не действует.

При повреждении в защищаемой зоне токи на обоих концах идут от шин в линию (рис. 3, б). При совпадении по фазе первичных токов по концам линии, угол между вторичными токами Ьв и Ьв приблизительно равен 0°. При этом передатчики на обоих концах линии работают одновременно и посылаемые ими ВЧ-импульсы примерно совпадают по фазе. В этом случае ВЧ-импульсы накладываются друг на друга, вследствие чего промежутки между ними остаются незаполненными. При перерывах в приеме токов высокой частоты на входе терминала сигнал ВЧ-приема будет нулевым. При превышении паузой величины уставки выдается сигнал о срабатывании [3].

□) б)

Рис. 3. Действие ДФЗ при различных КЗ: а) внешнее КЗ; б) КЗ на защищаемой линии Fig. 3. Action of differential phase protection at various short-circuits: a) external short-circuit; b)short circuit on the protected line

Анализ технологического нарушения

По данным представленных ниже осциллограмм, были вычислены и построены вектора токов манипуляции для каждого конца ВЛ в один и тот же момент времени. Для определения взаимного расположения векторов токов манипуляции разных концов ВЛ все векторные диаграммы [1 0] построены относительно вектора

Ца.. Для сравнения параметров режима в один и тот же момент времени со стороны разных подстанций электрические праметры доаварийного и послеававрийного режимов зафиксированы за 3 периода до и 3 периода после начала технологического нарушения соответственно.

Электрические параметры режимов,

зафиксированные на подстанциях с трех сторон ВЛ представлены в таблице 1 .

Табл.1. Параметры аварийного и доаварийного режимов со стороны ПС 110 кВ Водовод, ПС 110 кВ Саки, Симферопольская ТЭЦ Tabl.1. Parameters of emergency and pre-emergency modes from the SS 110 kV Vodovod,

Объект ПС 110 кВ Водовод ПС 110 кВ Саки Симферопольская ТЭЦ

^^^Режим Доаварийный Аварийный Доаварийный Аварийный Доаварийный Аварийный.

режим режим режим режим режим режим

параметр

Ца кВ 68,84 65,29 66,5 64,1 67,0 64,3

Фа град. 0° 0° 0° -7° 0° -6°

Цв кВ 66,94 34,96 66,9 43,8 65,7 40,4

Фв град. -118° -176° -120° -148° -119° -153°

Цс кВ 76,34 37,38 66,8 40,3 66,0 36,3

Фс град. 127° -174° 120° 130° 119° 135°

3Цо кВ 8,95 8,66 0,7 0,9 2,7 2,8

фзио град. 170° -142° -23° 32° 10° 40°

1а кА 0,322 0,233 0,09 0,10 0,40 0,28

Фа град. -16° -30° 34° 16° 174° 159°

1в кА 0,481 0,208 0,05 1,10 0,53 3,67

фи град. -105° -70° -123° -161° 75° -164°

1с кА 0,256 0,003 0,10 0,94 0,33 3,68

Фс град. 156° 94° 126° 24° -32° 18°

I1 кА 0,333 0,109 0,075 0,61 0,41 2,07

ф1 град. 10° 9° 15° -62° -168° -75°

I2 кА 0,004 0,032 0,014 0,57 0,006 2,14

ф2 град. -94° -91° -8° 106° 150° 109°

31о кА 0,451 0,415 0,09 0,11 0,38 0,37

фзю град. -96° -49° 98° 152° -93° -38°

1мкА - 0,205 - 2,84 - 10,77

фмград. - -59° - 103° - 110°

На осциллограмме с Симферопольской ТЭЦ (рис. 4) видно пропадание токов через 561 мс от начала аварийного режима, что свидетельствует об отключении выключателя данного присоединения. На осциллограмме с ПС 110 кВ Саки (рис. 5) отключение происходит через 665 мс. На обеих упомянутых осциллограммах в момент

возникновения аварии наблюдается значительное увеличение токов по фазам В и С, угол между векторами токов фаз В и С приблизительно 180°, что свидетельствует о двухфазном КЗ на линии, фиксируемом со стороны Симферопольской ТЭЦ и ПС Скворцово.

В) \Мпйес-В5: Программа обработки аварийной информации РЕКОН - !С:\...\СТАТЬЯ\ОСЦИЛЛОГРАММЫ\СИМТЭЦ\РЕСОМ496.015]

И1 Файл Вид Операции Режимы Сервис Связь Настройка Окна ? |У||~д|~х]

Т = ll:43:MJ0ia с

Рис. 4. Осциллограмма с Симферопольская ТЭЦ Fig. 4. Oscillogram from Simferopol CHPP

■] '/.'nil1-, ['.'il ii-:i:i,iuh.i .V IA. I SI/K' ,'I.'K >1 !>АЧГ.' ■ || i ':<■ I

B| файл Вид Операции Режимы Сервис Связь Настроив . J

♦ О Р А I- I* И И v АЩвИв!

'■ATM с

Рис. 5. Осциллограмма со стороны ПС 110 кВ Саки Fig. 5. Oscillogram from the 110 kV Saki substation side

Рис. 6. Осциллограмма со стороны ПС 110 кВ Водовод Fig. 6. Oscillogram from the 110 kV Vodovod substation side

На осциллограмме со стороны ПС Водовод (рис. 6) видно пропадание тока по фазе С, что свидетельствует об обрыве соответствующего фазного провода ВЛ.

Согласно взаимным расположениям векторов токов манипуляции по концам защищаемой ВЛ видно, что вектор 1м на ПС 110 кВ Водовод находится практически в противофазе по отношению к векторам 1м ПС 110 кВ Саки и Симферопольская ТЭЦ ( осциллограмма рис. 7 и электрическая схема рис. 8). Таким образом, исходя из описанного выше принципа работы защиты, полукомплект защиты ДФЗ на ПС 110 кВ Водовод блокирует действие на отключение полукомплектов на других сторонах ВЛ, несмотря на наличие повреждения в защищаемой зоне, что наглядно видно по дискретным сигналам осциллограммы с ПС Водовод (рис. 6).

Сигнал 12 (рис. 6) «Прием с ПВЗ» (ток приема) представляет состояние ВЧ-канала, то есть наложение ВЧ-импульсов посылаемых полукомплектами каждого конца. Если этот сигнал сплошной (без пауз), то защита ни одного полукомплекта сработать не может. Как только в ВЧ-канале появляются паузы достаточной длительности (задается углом блокировки), то полукомплекты каждого конца линии, где уставка отключающего органа достигнута, будут воздействовать на отключение выключателя защищаемой ВЛ.

Сигнал 13 (рис. 6) представляет ВЧ-импульсы посылаемые приемопередатчиком ПС 110 кВ Водовод. Пуск ВЧ-передатчика был осуществлен пусковым органом по 12 (60,5 А) в момент обрыва фазы С и наброса шлейфа на фазу В. Со стороны ПС Водовод междуфазное КЗ не просматривается из-за обрыва фазы С, а имеет место неполнофазный

нагрузочный режим при пониженном напряжении фаз В и С. При этом выдача мощности со стороны СЭС в систему сокращается в 3 раза и также уменьшается значение 12, уже недостаточное для пуска ВЧ передатчика. Однако, в соотвествии с алгоритмом функционирования органа

манипуляции в полукомплекте «Диамант», установленном на ПС Водовод, продолжительность манипуляции при отсутствии пауз в суммарном ВЧ сигнале приемника, составляет 0,5 сек, что подтверждается рис.6. На этом рисунке видно, что после пропадания упомянутого сигнала через 505 мс от начала аварии, в сплошном сигнале 12 появляются паузы, вследствие того, что приемопередатчик на ПС 110 кВ Водовод остановился. Последнее позволяет сработать полукомплектам ДФЗ на ПС 110 кВ Скворцово и Симферопольская ТЭЦ и отключить ВЛ. Отключение происходит не сразу поскольку на работу высоковольтного выключателя требуется время.

Отключение выключателя со стороны ПС 110 кВ Водовод ввиду возврата ДФЗ не прозводилось. Выдача мощности СЭС прекращается с исчезновением напряжения от системы, поэтому отключение выключателя со стороны ПС Водовод не требуется. Поскольку на СЭС установлены инверторы ведомые сетью, при отключении ВЛ со стороны ПС 110 кВ Скворцово и Симферопольской ТЭЦ исчезает напряжение, подводимое к СЭС, и инверторы отключаются, что видно на осциллограммах (рис. 7). После отключения ВЛ со стороны ПС Скворцово (665 мс от начала КЗ) ток подпитки с ПС Таврия пропадает, а напряжение становится несинусоидальным и в конечном итоге пропадает, ввиду особенностей работы инверторов.

Рис. 7. Осциллограмма со стороны ПС 110 кВ Таврия (1 секция шин) Fig. 7. Oscillogram from 110 kV Tavriya AC (1 bus section)

Рис. 8. Распределение токов КЗ и векторные диаграммы токов манипуляции в момент технологического

нарушения

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Fig. 8. Distribution of short-circuit currents and vector diagrams of manipulation currents at the moment of technological

disturbance

Таким образом исходя из данных осциллограмм можно представить следующую картину аварийного режима, которую отображает рисунок 8.

Из анализа векторных диаграмм следует, что полукомплект ДФЗ на ПС 110 кВ Водовод работал исправно и, согласно фазам токов манипуляции по концам ВЛ, блокировка остальных полукомплектов ДФЗ была правильной, однако повреждение находилось в защищаемой зоне, и защита должна была отключить линию с минимальной выдержкой времени. Причиной различной ориентации вектора тока манипуляции на отпаечной подстанции по отношению к векторам тока манипуляции питающих концов ВЛ стал обрыв фазы С со стороны ПС 110 кВ Водовод, который не просматривался со стороны Симферопольской ТЭЦ и ПС 110 кВ Скворцово. Со стороны питающих концов линии имело место двухфазное КЗ фаз В и С, которое не просматривалось со стороны отпаечной ПС Водовод.

ВЫВОДЫ

1. Работа дифференциально-фазной защиты во многом зависит от параметров сети, а также от места и вида повреждения. Анализ показал, что существует большая вероятность увеличения времени срабатывания ДФЗ или отказа срабатывания защиты при наложении неполнофазного режима работы сети и внутреннего КЗ.

2. В рассмотренном аварийном режиме работы ДФЗ на ВЛ-110 кВ с трехсторонним питанием, одной из сторон которой является схема выдачи мощности СЭС, основной причиной задержки в срабатывании ДФЗ явилась затяжная работа органа манипуляции полукомплекта со стороны СЭС.

3. Для исключения увеличения времени срабатывания ДФЗ из-за блокировки защиты органом манипуляции со стороны подстанции-схемы выдачи мощности СЭС предлагаются следующие варианты технических решений:

- Замена всех полукомплектов ДФЗ защищаемой ВЛ на новые полукомплекты защиты на микропроцессорной элементной базе с наличием функции выявления обрыва, основанной на реле направления мощности нулевой последовательности. При этом в случае обрыва в зоне действия защиты приемопередатчик останавливается, а если выявлен обрыв вне защищаемой зоны то, посредством посыла сплошного ВЧ-сигнала в канале связи блокируются все полукомплекты защит линии.

- Замена полукомплекта ДФЗ со стороны СЭС (или со стороны отпаечной подстанции) на неполный полукомплект, в составе которого есть реле направления мощности. В случае возникновения КЗ за отпаечной подстанцией, остальные полукомплекты заблокируются посредством приема сплошного ВЧ-сигнала от неполного полукомплекта на этой подстанции, а при обрыве в защищаемой зоне приемопередатчик на

отпаечной подстанции не пустится, чем даст разрешение на срабатывание другим полукомплектам ДФЗ. Это решение дешевле предыдущего, но недостатком его является зависимость неполного полукомплекта от цепей напряжения.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Дифференциально-фазная высокочастотная защита линий 110- 330 кв. Руководящие указания по релейной защите. Выпуск 9. - М.: Энергия, 1972.

2. Авербух А.М. Примеры расчетов неполнофазных режимов и коротких замыканий. -2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Энергия. Ленингр. отд-ние, 1979. 184 с.

3. Овчаренко Н.И. Дифференциально-фазная высокочастотная защита линий электропередачи напряжением 110-220 кВ ДФЗ-201. - М.: НТФ «Энергопрогресс», 2002. - 72 с.

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

5. СТО 56947007-29.120.70.241-2017. Технические требования к микропроцессорным устройствам РЗА. Стандарт организации ПАО «ФСК ЕЭС». - М.: ПАО «ФСК ЕЭС», 2017. - 223 с.

6. Дони Н.А., Левиуш А.И. Особенности микропроцессорной быстродействующей направленной дифференциально-фазной защиты ВЛ 330-750 КВ //Релейная защита и автоматизация. 2013, №2. С.30-46.

7. .Лосев С.Б. , Чернин А.Б. Вычисление электрических величин в несимметричных режимах электрических систем - М.: Энергоатомиздат, 1983. 356 с

8. Бобров С.Е. Анализ работы дифференциально-фазной защиты при наложении короткого замыкания на доаварийный неполнофазный режим//Вестник ИГЭУ. - 2018. -№2. - С.1-7.

9. Дорохин Е.Г. Основы эксплуатации релейной защиты и автоматики. Кн.2: Оперативное обслуживание устройств РЗА и вторичных цепей. «Советская Кубань», 2012. - 432 с.

10. Степанов Ю.А. Совершенствование релейной защиты на примерах построения векторных диаграмм. - М.: Энергоатомиздат, 1999. 258с

11. Зацаринная Ю.Н., Рахматуллин Р.Р., Хабибуллин М.Н., Логачева А.Г. Особенности эксплуатации релейной защиты воздушных линий, выполненной на разной элементной базе // Вестник ИГТУ. - 2017. - №2. - С.12-18.

12. Ефремов В.А., Ефремов А.В. НВЧЗ для линий с ОАПВ // Электроэнергия. Передача и распределение. - 2018. - № 5(50). - С. 76-78.

13. Абоу Накира Ш.С. Повышение эффективности продольной дифференциальной защиты воздушных линий электропередачи //

Научно-технические ведомости СПбГПУ. - № 1. -Том 23. - 2017. - С. 140-156.

REFERENCES

1. Differential-phase high-frequency protection of lines 110-330 kv. Guidelines for relay protection. Issue 9. - M.: Energia, 1972.

2. Averbukh A.M. Primery' raschetov nepolnofaznykh rezhimov i korotkikh zamykanij. [Examples of calculations of open-phase modes and short circuits]. L.: Energiya. Leningr. otd-nie, 1979. -184 p.

3. Ovcharenko N. I. Differenczialno-faznaya vysokochastotnaya zashhita linij elektroperedachi napryazheniem 110-220 kV DFZ-201. [Differentialphase high-frequency protection of power lines with a voltage of 110-220 kV DFZ-201] - M.: NTF «Energoprogress», 2002. - 72 p.

4. Atabekov G. I. Teoreticheskie osnovy releinoy zashhity vysokovoltnykh setey. [Theoretical foundations of relay protection of high-voltage networks]. - M.: Gosenergoizdat, 1957. - 344 p.

5. STO 56947007-29.120.70.241-2017. Technical requirements for microprocessor relay protection devices. Organizational standard of PAO «FSK EES». -M.: PAO «FSK EES», 2017. - 223 p.

6. Doni N.A., Leviush A.I. Features of microprocessor-based high-speed directional differential-phase protection of 330-750 KV overhead lines //Relejnaya zashhita i avtomatizacziya. - 2013. -№2. - Pp.30-46.

7. Losev S.B., Chernin A.B. Vychislenie elektricheskikh velichin v nesimmetrichnykh rezhimakh elektricheskikh system [Calculation of electrical quantities in asymmetric modes of electrical systems]. -M.: Energoatomizdat, 1983. - 356 p

8. Bobrov S.E. Analysis of the operation of differential-phase protection when a short circuit is applied to a pre-emergency open-phase mode // Vestnik IGEU. - 2018. - №2. - Рр.1-7.

9. Dorokhin E.G. Osnovy' ekspluataczii relejnoy zashhity' i avtomatiki. [Fundamentals of operation of relay protection and automation]. Book 2: Operational maintenance of RPA devices and secondary circuits. «Sovetskaya Kuban'»., 2012. - 432 p.

10. Stepanov Yu. A. Sovershenstvovanie relejnoj zashhity' na primerakh postroeniya vektorny'kh diagramm.[ Improvement of relay protection on examples of constructing vector diagrams]. - M.: Energoatomizdat, 1999. 258 p.

11. Zatsarinnaya Yu.N., Rakhmatullin R.R., Khabibullin M.N., Logacheva A.G. Features of the operation of relay protection of overhead lines, made on a different element base // Vestnik IGTU. - 2017. -№2. - Рр.12-18.

12. Efremov V.A., Efremov A.V. NVCHZ for lines with OAPV // Elektroenergiya. Peredacha i raspredelenie. - 2018. - № 5(50). - Рр. 76-78.

13. Abou Nakira Sh.S. Improving the efficiency of longitudinal differential protection of overhead transmission lines. // Nauchno-tekhnicheskie vedomosti SPbGPU. - № 1. - Том 23. - 2017. - Рр. 140-156.

ANALYSIS OF OPERATION AND TECHNICAL SOLUTIONS TO INCREASE THE EFFICIENCY OF FUNCTIONING OF DIFFERENTIAL-PHASE PROTECTIONS OF 110 KV POWER LINE WITH

A TAP TO A SOLAR POWER PLANT.

Tyncherova2 E.L., Bekirov1 E.A.,

Physical-Technical Institute. V.I. Vernadsky Crimean Federal University, 295007, Republic of Crimea, Simferopol, ave. Academician Vernadsky, 4. e-mail: 1bekirov.e.a@cfuv.ru; 2elmira_simf@mail.ru

Abstract. This article is devoted to the analysis of the reasons for the slowdown in the operation of differential-phase protection (DPZ) of an overhead line (OL) with a three-way supply, one of the supply ends of which is a solar power plant. The analysis was performed on the example of the operation of the DFZ of the 110 kV overhead line "Simferopolskaya - CHP - Skvortsovo with a tap at the Vodovod substation" with a simultaneous combination of a two-phase short circuit and phase failure on this line. At the same time, the Vodovod substation is a power distribution scheme for the Perovo solar power plant with an installed capacity of 105.56 MW.

Subject. The behavior of differential-phase protection in conditions of complex asymmetry on a three-way power line, one of the ends of which is a solar station.

Materials and methods: oscillograms from emergency event recorders and microprocessor terminals of relay protection devices were used in the work. For data processing and analysis, the mathematical apparatus of the t heory of electrical circuits was used.

Key words: combined filter, manipulation current, RF signal, receiver, transmitter, symmetrical components

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.