1

Тема: Адаптивная дистанционная защита линии

Здравствуйте, коллеги. Недавно на линии 110 кВ в качестве опытного образца (с действием на пуск осциллографа) установили адаптивную дистанционную защиту ТОР 300. Данная защита вносит корректировки в характеристики срабатывания реле сопротивлений, учитывая ток подпитки с противоположенного конца линии и переходное сопротивление в месте КЗ. Наиболее полное описание теоретической части нашел здесь: Внешняя ссылка Возникли вопросы по методу определения полного тока в месте повреждения, в случае отсутствия информации с противоположенного конца линии. В источнике сказано:
«В случае, когда используют только результаты измерений токов со стороны А реле, фазовый угол  вычисляют три раза, каждый раз на основании тока Irelay петли короткого замыкания, тока IF короткого замыкания и одного из трех различных, заранее заданных расстояний di линии».
Может кто-нибудь пояснить какие расстояния вставлять в формулу расчета?

2 (2015-08-08 22:18:24 отредактировано retriever)

Re: Адаптивная дистанционная защита линии

Как мало нового под луной.

Tretyakov пишет:

Возникли вопросы по методу определения полного тока в месте повреждения, в случае отсутствия информации с противоположенного конца линии.

Короче говоря, если вы нарисуете схему обратной последовательности, или схему нулевой последовательности, у вас там будет только один источник - в месте КЗ.

Есть еще т.н. чисто аварийная схема - это когда из всех токов и напряжений сети вычитаются токи и напряжения доаварийного режима, предшествующего КЗ, и рисуют схему для таких вот разностных токов и напряжений. В ней тоже только одна ЭДС - в месте повреждения.

В схеме, где источник ЭДС один, отношение токов ветвей не зависит от величины ЭДС, а зависит только от соотношения сопротивлений разных частей схемы. Если принять, что X/R сети примерно одинаково, тогда получится, что это отношение тоже примерно постоянно. Т.е., зная ток I0, I2 или ΔI1=I1-I1доав, можно вычислить величину тока в месте повреждения... или, хотя бы, фазу - видимо, тот самый угол Y. В самом простом случае он просто равен нулю. В более сложном случае - это какая-то мутная нелинейная зависимость, терпящая до кучи изломы в точках ветвления сети.

Именно так в одностороннем ОМП компенсируется влияние переходного сопротивления в месте повреждения.
Здесь решили (на самом деле, это не бог весть какая новая идея) сделать так же с ДЗ.
Подход такой, на самом деле, имеет некоторые нюансы... главным образом, они заключаются в том, что ДЗ  и ОМП  - они служат несколько для разных целей. ДЗ должна селективно работать при КЗ на защищаемой линии, и не работать при КЗ вне, а при КЗ вне все эти ОМПшные рассуждения про коэффициент токораспределения и угол линии становятся не слишком корректными.

Tretyakov пишет:

Может кто-нибудь пояснить какие расстояния вставлять в формулу расчета?

Думаю, начало, середина, конец линии...
... Ну да, так и есть, в патенте снизу
di=0 или
di=0,425 о.е., или
di=0,85 о.е.
Для каждого из расстояний есть заранее посчитанный угол Y.

Там вначале в черновом виде находят расстояние до места повреждения, просто деля замерное Z на удельное сопротивление (как сказано в патенте).
Затем находят, к какому из трех оно ближе и берут угол от него. Он от нуля, на самом деле, обычно почти не отличается, мб 5-10 градусов.
Затем, по сути, делают одностороннее ОМП. На этот угол Y поворачивают опорный ток (I0, I2 или ΔI1) в месте установки защиты, чтобы получить фазу тока в месте повреждения.

Зная  фазу тока в месте повреждения, и угол линии, можно определить, какая часть замера Z определяется переходным сопротивлением, а какая- линией. В общем случае, правильный результат будет только при КЗ на линии. При КЗ вне линии будет ерунда. Остается только надеяться, что не слишком сильная ерунда)))...

3

Re: Адаптивная дистанционная защита линии

retriever пишет:


Для каждого из расстояний есть заранее посчитанный угол Y.

А, что будет, если мы по линии периодически гоняем реактивку, например, зимой включаем БСК, и реактивка нулевая, а летом, берем из сети и реактивный ток иногда даже активный превышает?

4 (2015-08-09 23:16:52 отредактировано retriever)

Re: Адаптивная дистанционная защита линии

Спартак Молодцов пишет:

Только один вопрос, а ради чего эта адаптивность?

Теоретически это, видимо, нужно для повышения чувствительности по переходному сопротивлению.
Практически, лично на мой взгляд, с помощью такого принципа можно уйти от косячной методики выставления уставки по переходному сопротивлению по длине дуги с непонятно какой формулой, которую расчетчики часто благополучно игнорят и выставляют уставку по R как половину от Х (примерно). Разумеется, там не будет неограниченной чувствительности - предел зададут пусковые органы.

И вообще, опять же лично на мой взгляд, там все очень непросто, я хочу сказать  - применительно к селективности. К сожалению, мне в свое время не удалось до конца прошарить эту тему, а потом, как назло, не было времени, появились другие дела и другие задачи. Основные вопросы, которые у меня остались до сих пор:
-как эта штука будет работать при внутренних КЗ в трансформаторах (навскидку - селективно, но полноценное моделирование затруднено - недостаточно данных). Впрочем, как будет работать при КЗ в трансформаторах та же ДЗ от КЗ на землю - тоже вопрос.
-даже если с трансформаторами все окей, остается самый главный вопрос - как сделать расчет селективной уставки такой защиты простым, без применения сложных матмоделей. Нужно моделировать КЗ на всех смежных элементах с перебором кучи режимных параметров, и по полученной базе данных выставлять уставки пусковых органов (по току, сопротивлению), потому что иначе можно нарваться на неселективность в некоторых режимах. Есть кое-какие идеи, но их осуществление - под вопросом.

Lekarь пишет:

А, что будет, если мы по линии периодически гоняем реактивку, например, зимой включаем БСК, и реактивка нулевая, а летом, берем из сети и реактивный ток иногда даже активный превышает?

Это вообще роли не играет.
Угол Y=0 при Х/R=const для всех элементов сети. От режима (т.е. модулей и фаз ЭДС, которые этот режим определяют - активная там мощность, реактивная и т.п.) этот угол в принципе не зависит. Он может быть разным для разных точек сети при непостоянном X/R, но от ЭДС он не зависит.
Я не понимаю, зачем брать три угла. ДЗ должна селективно работать и отличать КЗ на линии от КЗ вне. При КЗ вне этот угол может быть равен черт-те чему. Тут основное спасение - что он около нуля и при не слишком удаленных от конца линии КЗ сильно измениться не может. Задать его надо жестко такому значению, чтобы минимизировать неселективность. А если КЗ на линии - какая разница, насчитает терминал 50 км или 52 км при полной длине 100 км? В обоих случаях сработаем.

5

Re: Адаптивная дистанционная защита линии

retriever пишет:

  А если КЗ на линии - какая разница, насчитает терминал 50 км или 52 км при полной длине 100 км? В обоих случаях сработаем.

При 100 км наверное да, 50 или 52 роли не играет. А вот если короткая линия в черте города, длиной от 3 до 10 км, то наверное погрешность в 2 км уже серьезно плюс если в середине этой линии БСК включается, то наверное и на ЭДС может повлиять. Или нет?

6 (2015-08-10 09:32:16 отредактировано retriever)

Re: Адаптивная дистанционная защита линии

Да, и забыл упомянуть: с помощью такого подхода удается повысить чувствительность при КЗ в конце зоны охвата по сравнению с обычной ДЗ, в которой для отстройки от возможной неселективности из-за переходного сопротивления предусмотрен скос.
Здесь чувствительность будет такая, как если бы скоса не было, и даже лучше - как если бы в некоторых режимах скос шел бы вверх (т.к. переходное сопротивление компенсируется). Практически это преимущество, к сожалению, можно частично слить, если мы будем загрублять пусковые органы, пытаясь избежать неселективности.
Наверное, если и развивать такой подход, стоит ограничить значение переходного сопротивления, которое может быть скомпенсировано.

Lekarь пишет:

При 100 км наверное да, 50 или 52 роли не играет. А вот если короткая линия в черте города, длиной от 3 до 10 км, то наверное погрешность в 2 км уже серьезно плюс если в середине этой линии БСК включается, то наверное и на ЭДС может повлиять. Или нет?

Я хотел сказать, что если КЗ близкое, то даже с большой погрешностью мы сработаем нормально. А если КЗ ближе к концу линии, стоит озадачиться уменьшением погрешности, чтобы не получить неселективность. Поэтому меня и удивляет идея точно компенсировать переходное сопротивление в начале и середине зоны охвата - это важно для ОМП, для ДЗ это ничего не даст.

При малых Rперех погрешность от неправильно заданного угла Y мала, при Rперех=0 от угла Y результат вообще не зависит.
Величина угла Y от режима в принципе не зависит, во всяком случае, если он установившийся - точно. БСК включится - может измениться закон распределения этого угла по длине линии. Как - нужно считать, но режим (определяется через модули и фазы ЭДС системы) роли не играет. Я бы не стал втыкать такую защиту на линии с БСК, во всяком случае, без расчетов.

7

Re: Адаптивная дистанционная защита линии

Tretyakov пишет:

учитывая ток подпитки с противоположенного конца линии и переходное сопротивление в месте КЗ

А как она связывается с противоположным концом линии? Если есть связь проще при внутреннем КЗ на линии иметь дифференциальную защиту или направленную?
Может как то эта адаптивная защита помогает при дальнем резервировании при КЗ на смежных элементах?

8

Re: Адаптивная дистанционная защита линии

EvgenL пишет:

А как она связывается с противоположным концом линии? Если есть связь проще при внутреннем КЗ на линии иметь дифференциальную защиту или направленную?

Мне так тоже кажется.

EvgenL пишет:

Может как то эта адаптивная защита помогает при дальнем резервировании при КЗ на смежных элементах?

И как? Если весь фокус защиты в компенсации переходного сопротивления, и ток с противоположного конца используется для вычисления полного тока в месте КЗ, то как полный ток может быть получен при дальнем резервировании? Мы же концы смежных линий не контролируем.

9

Re: Адаптивная дистанционная защита линии

Спартак Молодцов пишет:

Только один вопрос, а ради чего эта адаптивность? Чем не устраивает обычная ДЗ? Что революционно нового, кроме ошибок персонала, предложили разработчики этого чудо-защиты?

В основном ради того, чтобы не рассчитывать уставки, чтобы не привлекать СО.

10 (2015-08-28 10:55:10 отредактировано retriever)

Re: Адаптивная дистанционная защита линии

raw пишет:

В основном ради того, чтобы не рассчитывать уставки, чтобы не привлекать СО.

По мне, так неверно. Защита подобного типа (с компенсацией переходного сопротивления), наоборот, требует достаточно серьезного и проработанного подхода к расчету уставок. Разумеется, в экспериментальном устройстве может быть все, что угодно, в том числе и уставки, выбранные "на глаз", из "общих соображений".

11 (2015-08-28 11:32:59 отредактировано raw)

Re: Адаптивная дистанционная защита линии

#13, конкретно в данном случае это именно защита "без уставок". Насколько я знаю, всё достаточно серьёзно и проработано.

12

Re: Адаптивная дистанционная защита линии

Спартак Молодцов пишет:

Для этого в каждом терминале должна быть модель сети.

Не должна

13

Re: Адаптивная дистанционная защита линии

raw пишет:

конкретно в данном случае это именно защита "без уставок".

Да, согласен, с уставкой по R у ДЗ-1 можно будет не заморачиваться.
Но ДЗ-2 и ДЗ-3 все равно придется считать, как обычно.

raw пишет:

Насколько я знаю, всё достаточно серьёзно и проработано.

Посмотрим, что из этого выйдет. На одной линии-то, может, и пронесет...

14

Re: Адаптивная дистанционная защита линии

Tretyakov пишет:

Наиболее полное описание теоретической части нашел здесь: Внешняя ссылка

Tretyakov пишет:

Недавно на линии 110 кВ в качестве опытного образца (с действием на пуск осциллографа) установили адаптивную дистанционную защиту ТОР 300. Данная защита вносит корректировки в характеристики срабатывания реле сопротивлений, учитывая ток подпитки с противоположенного конца линии и переходное сопротивление в месте КЗ. Наиболее полное описание теоретической части нашел здесь: Внешняя ссылка

В ссылке на патент указаны разработчики АББ. К ТОР-300 (ИЦ Бреслер) эта ссылка как "Наиболее полное описание теоретической части" отношения не имеет. В REL670 действительно есть адаптивная уставка угла наклона верхней правой части характеристики ДЗ. Т.е. да, эту уставку по углу типа не надо задавать.
Но, в любом случае, расчётчику нужно будет расчётом проверить, для соответствующих режимов, изменение этого угла для согласования с предшествующими защитами.

15

Re: Адаптивная дистанционная защита линии

Sidewinder пишет:

В REL670 действительно есть адаптивная уставка угла наклона верхней правой части характеристики ДЗ. Т.е. да, эту уставку по углу типа не надо задавать.

Хм, мне всегда казалось, что надо... (но с тонкостями REL670 незнаком)
Потому что, по идее, адаптивно меняется только сам угол в каком-то диапазоне, а диапазон-то как раз считать надо. В "обычной" ДЗ просто берется из этого диапазона нижнее значение.