Преобразование токов перемежающегося дугового замыкания в информационные сигналы для защиты от однофазного замыкания на землю

Мария Николаевна Максимова; Владислав Иванович Антонов; Александр Вячеславович Солдатов; Владимир Александрович Наумов; Михаил Олегович Иванов

doi:10.34831/EP.2022.1087.2.004

Преобразование токов перемежающегося дугового замыкания в информационные сигналы для защиты от однофазного замыкания на землю

Мария Николаевна Максимова, Владислав Иванович Антонов, Александр Вячеславович Солдатов, Владимир Александрович Наумов, Михаил Олегович Иванов

Аннотация

Традиционные защиты от перемежающихся замыканий на землю в электрических сетях с изолированной нейтралью обладают недостаточной устойчивостью функционирования, поскольку основаны на измерении пикового значения импульсного тока. Рассматриваются новые способы аналогового преобразования импульсов тока перемежающегося дугового замыкания в информационные сигналы, представляющие собой нормированные сигналы. Аналоговые преобразования входного сигнала защиты должны быть осуществлены до тракта аналогово-цифрового преобразователя (АЦП). Новые методы преобразования входного сигнала защиты позволяют повысить устойчивость функционирования защиты, не прибегая к высокой частоте дискретизации.

Ключевые слова

однофазное замыкание на землю, перемежающееся дуговое замыкание, линейное преобразование сигнала, нелинейное преобразование сигнала, защита от однофазных замыканий на землю.

Полный текст:

PDF

Литература

Шуин, В.А. Влияние переходных процессов при замыканиях на землю в электроустановках среднего напряжения на функционирование защит от замыканий на землю на основе высших гармоник [Текст] / В.А. Шуин, Е.С. Шагурина, О.А. Добрягина // Релейная защита и автоматизация. – 2012. – № 2 (07). – С. 28 – 32.

Кискачи, В.М. Новые направления выполнения селективной защиты от однофазных замыканий на землю генераторов и сетей 6 – 35_кВ [Текст] / В.М. Кискачи // Электрические станции. – 1994. – № 10. – С. 10 – 15.

Способ защиты генератора от замыканий на землю [Текст]: пат. 2658645 Рос. Федерация: МПК H02H 7/06, H02H 3/28 / Солдатов А.В., Антонов В.И., Наумов В.А., Иванов Н.Г.; заявитель и патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие «ЭКРА». – № 2017115528; заявл. 02.05.2017; опубл. 22.06.2018, Бюл. № 18.

Soldatov, A.V. Informational fundamentals of the multiparameter differential protection of busbar generators against single line-to-ground faults [Text] / A.V. Soldatov, V.A. Naumov, V.I. Antonov // Power Technology and Engineering. – 2020. – Vol. 54. -- No. 1. – P. 111 -- 118. – (DOI: 10.1007/s10749-020-01177-z).

Лихачев, Ф.А. Замыкания на землю в сетях с изолированной нейтралью и с компенсацией ёмкостных токов [Текст] / Ф.А. Лихачев. – М.: Энергия. – 1971. – 152 с.

Шуин, В.А. Защиты от замыканий на землю в электрических сетях 6 – 10_кВ [Текст] / В.А. Шуин, А.В. Гуменков // Энергетик. – 2001. – 104 с.

Petersen, W. Der ansetzende (intermittierender) Erdschluss [Text] / W. Petersen // ETZ. – 1917. – № 47. – S. 553 – 555.

Petersen, W. Der ansetzende (intermittierender) Erdschluss [Text] / W. Petersen // ETZ. – 1917. – № 48. – S. 564 – 566.

Peters, J.F. Voltages Induced by Arcing Grounds [Text] / J.F. Peters, J. Slepian // American Institute of Electrical Engineers. – 1923. – № 8. – P. 781 -- 792.

Беляков, Н.Н. Исследование перенапряжений при дуговых замыканиях на землю в сетях 6 и 10_кВ с изолированной нейтралью [Текст] / Н.Н. Беляков // Электричество. – 1957. – № 5. – С. 31 – 36.

Аль-Хомиди, М.С. Оценка чувствительности токовых защит от замыканий на землю в кабельных сетях 6 – 10_кВ [Текст] / М.С. Аль-Хомиди, О.А. Добрягина, Е.С. Шагурина [и др.] // Вестник ИГЭУ. – 2016. – Вып.3. -- С. 50 -- 55.

Халилов, Ф.Х. Защита сетей 6_--_35_кВ от перенапряжений [Текст] / Ф.Х. Халилов, Г.А. Евдокунин, В.С. Поляков [и др.]. – СПб.: Энергоатомиздат. – 2002. – 268 с.

Воробьева, Е.А. Совершенствование принципов выполнения адаптивных токовых и адмитанских защит от замыканий на землю в кабельных сетях 6 – 10_кВ [Текст]: автореф. дис. … канд. техн. наук: 05.14.02 / Воробьева Екатерина Андреевна. – Иваново, 2018. – 20 с.

Устройство адаптивной защиты от однофазных замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью и с компенсацией ёмкостных токов [Текст]: пат. 2629375 Рос. Федерация, МПК H02H 3/16 (2006.01) / Шуин В.А., Шадрикова Т.Ю., Добрягина О.А., Шагурина Е.С., Пашковский С.Н.; заявитель и патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие «ЭКРА». – № 2016133784; заявл. 17.08.2016; опубл. 29.08.2017, Бюл. № 25.

Способ и устройство для определения неустойчивого замыкания на землю [Текст]: пат. 2358273 Рос. Федерация, МПК G01R 31/08 (2006.01) / Мякинен О.; заявитель и патентообладатель АББ ОУ. – № 2006112901/28; заявл. 21.10.2004; опубл. 10.06.2009, Бюл. № 16.

Способ формирования контролируемого сигнала для цифровой защиты от замыканий на землю при перемежающемся дуговом замыкании [Текст]: пат. 2716235 Рос. Федерация, МПК H02H 3/16 (2006.01), СПК H02H 3/16 (2019.08); G01R 31/02 (2019.08) / Кудряшова М.Н., Антонов В.И., Наумов В.А., Солдатов А.В., Иванов Н.Г.; заявитель и патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие «ЭКРА». – № 2019134983; заявл. 31.10.2019; опубл. 10.03.2020, Бюл. № 7.

Кудряшова, М.Н. Новые методы повышения устойчивости функционирования защит от перемежающихся дуговых замыканий [Текст] / М.Н. Кудряшова, В.И. Антонов, А.В. Солдатов [и др.] // Проблемы и перспективы развития энергетики, электротехники и энергоэффективности: материалы 3-й Междунар. науч.-техн. конф. – Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 2019. – С. 184 – 187.

Попов, И.Н. Релейная защита, основанная на контроле переходных процессов [Текст] / И.Н. Попов, В.Ф. Лачугин, Г.В. Соколова. – М.: Энергоатомиздат. – 1986. – 248 с.

Антонов, В.И. Адаптивный структурный анализ электрических сигналов: теория для инженера [Текст] / В.И. Антонов, В.А. Наумов, М.Н. Кудряшова [и др.] // Релейная защита и автоматизация. – 2019. – № 2(35). – С. 18 -- 27.

Солдатов, А.В. Методы распознавания высших гармоник на фоне доминирующего гармонического шума для целей защиты от однофазного замыкания на землю [Текст] / А.В. Солдатов, М.Н. Кудряшова, В.И. Антонов [и др.] // Электрические станции. – 2021. – № 7. – С. 27 -- 34.

Кудряшова, М.Н. Нелинейное аналоговое преобразование входного сигнала в алгоритмах идентификации перемежающегося дугового замыкания [Текст] / М.Н. Кудряшова, В.А. Наумов, В.И. Антонов [и др.] // Динамика нелинейных дискретных электротехнических и электронных систем: материалы 13-й Всерос. науч.-техн. конф. – Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 2019. – С. 328 -- 330.

Кудряшова, М.Н. Преобразование сигналов в алгоритмах выявления перемежающегося дугового замыкания в электрической сети [Текст] / М.Н. Кудряшова, В.А. Наумов, А.В. Солдатов [и др.] // Сборник докладов научно-технической конференции молодых специалистов «РЕЛАВЭКСПО – 2019». – Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 2019. – С. 38 -- 42.

DOI: http://dx.doi.org/10.34831/EP.2022.1087.2.004