energyЭнергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГENERGETIKA. Proceedings of CIS higher education institutions and power engineering associations1029-74482414-0341BNTUenergy-836Research ArticleЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКАELECTRICAL POWER ENGINEERINGПРИНЦИПЫ ВЫПОЛНЕНИЯ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ ЛИНИЙ С ОДНОСТОРОННИМ ПИТАНИЕМ ОТ МЕЖДУФАЗНЫХ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙPRINCIPLES OF IMPLEMENTATION OF CURRENT PROTECTION FROM INTERPHASE SHORT-CIRCUITS ON THE POWER LINES WITH UNILATERAL FEEDРоманюкФ. А.RomaniukF. A.

Член-корреспондент НАН Беларуси, доктор технических наук, профессор

Corresponding Member of NAS of Belarus, Professor, PhD in Engineering

faromanuk@bntu.byШевалдинМ. А.ShevaldinM. A.

Магистр технических наук

faromanuk@bntu.byБелорусский национальный технический университетБеларусьBelarusian National Technical UniversityBelarus20151803201501511Copyright © Романюк Ф.А., Шевалдин М.А., 20152015Романюк Ф.А., Шевалдин М.А.Romaniuk F.A., Shevaldin M.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://energy.bntu.by/jour/article/view/836

Рассмотрен принцип выполнения токовой защиты линий с односторонним питанием от междуфазных коротких замыканий. Предложено выражение для определения места короткого замыкания по относительному значению расстояния от места установки защиты до точки повреждения только по результатам оперативного контроля токов короткого замыкания поврежденных фаз. Также представлено выражение для определения выдержки времени срабатывания такой защиты с учетом определенного места короткого замыкания.

Предложена и подробно описана функциональная схема токовой защиты, обеспе- чивающая реализацию изложенных принципов ее выполнения. Рассматриваемая схема защиты содержит входные преобразователи тока, подключаемые к измерительным трансформаторам тока защищаемой линии, макси- и миниселектор, блок определения вида режима, измерительный орган с блоком задания уставок, блок определения места короткого замыкания с блоком задания параметров, блок расчета и контроля выдержки времени с блоком задания параметров, логический элемент ИЛИ, исполнительный эле- мент, отключающий выключатель защищаемой линии. Рассмотрено функционирование предложенной схемы. Все блоки и элементы функциональной схемы токовой защиты могут быть реализованы на базе средств аналоговой и цифровой техники. В качестве последней предполагается использование современных микропроцессорных средств.

Работоспособность  изложенных  принципов  выполнения  токовой  защиты  линий с  односторонним  питанием  от  междуфазных  коротких  замыканий  применительно к цифровой реализации исследована методом вычислительного эксперимента. Полученные результаты подтверждают эффективность предлагаемых решений, а также то, что отключение короткого замыкания  в пределах основной зоны защиты линии обеспечивается без выдержки времени, а в конце зоны резервирования – с выдержкой времени, не превышающей 2Δt на всех участках, включая головные участки сети. топологических -пространств образуют категорию, а конструкция рассмотренного в работе -насыщения определяет ковариантный функтор из указанной категории в категорию TOP топологических пространств и непрерывных отображений.

 

 

 

 

The article describes the implementation of the principle of overcurrent protection from interphase  short-circuits  on  the  power  lines  with  unilateral  feed.  The  expression  of  the detection of the fault location by the relative value of the distance from the installation of pro- tection to the point of damage with the help of the results of operational control of the short- circuit current damaged phases has been suggested in the article. Also the expression for determining  the  time  delay response  for  such  protection  has been  presented,  taking  into account fault location that had been detected.

The paper proposes and describes the functional diagram of the overcurrent protection in detail, provides realization of the implementation of the principles set out in the article. Paper content includes the description of the elements of the considered overcurrent protection, such as input current transducers connected to the measuring current transformers of the protected line, maxiselector, miniselector, block of the determination of the mode type, the measuring unit with the setting unit, detecting fault location unit with the setting unit, calculation unit and control unit with time delay parameter setting, an OR gate, the actuating element, that opens circuit breaker of the protected line. The operation of the proposed scheme is reviewed in  the  article.  All  units  and  elements  of functional  circuit overcurrent protection  can  be implemented with the help of analog and digital technology. Modern microprocessors can be used for these purposes.

The efficiency of provided implementation of the principles of overcurrent protection from phase-to-phase short circuits on the power lines with unilateral feed was studied by computational experiments. These results confirm the effectiveness of the proposed solutions and also trip of short-circuit within the main zone line protection is provided without delay, and in the end zone redundancy – with time delay that is not exceeding 2Δt in all  areas, including the head portion of the network.

энергетикалиния с односторонним питаниемрелейная защитаpower engineeringpower line with unilateral feedrelay protectionReferencesО выборе характеристик срабатывания токовых защит линий в распределительных сетях с односторонним питанием / Ф. А. Романюк [и др.] // Энергетика… (Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ). – 2008. – № 6. – С. 5–10.Romaniuk, F. A., Tishechkin, A. A., Rumiantsev, V. Iu., Novash, V. I., Bobko, N. N., Glinskii, E. V. (2008). About Choice of Pick-up Characteristics of the Current Relay Protections in the Distribution Networks with Unilateral Feed. Izvestiia Vysshikh Uchebnykh Zavedenii i Energeticheskikh Ob’edinenii - Energetika [Proceedings of Higher Education Institutions and Power Engineering Associations – Power Engineering], 6, 5–10 (in Russian).Ковалевский, А. В. Выбор численного значения критерия для определения вида короткого замыкания в адаптивной микропроцессорной токовой защите линий / А. В. Ковалевский // Энергетика… (Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ). – 2007. – № 6. – С. 5–13.Kovalevskij, A. V. (2007). Choice of the Numerical Values Criteria for the Determination of the Type of Short Circuit in Adaptive Microprocessor Current Relay Protections. Izvestiia Vysshikh Uchebnykh Zavedenii i Energeticheskikh Ob’edinenii - Energetika [Proceedings of Higher Education Institutions and Power Engineering Associations – Power Engineering], 6, 5–13 (in Russian).Романюк, Ф. А. Определение вида повреждения на линиях распределительных сетей в объеме функций микропроцессорных токовых защит / Ф. А. Романюк, А. А. Тишечкин, Е. В. Булойчик // Энергетика… (Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ). – 2011. – № 4. – С. 5–10.Romaniuk, F. A., Tishechkin, A. A., Bulojchik, E. V. (2011). Determination of the Type of Fault on the Lines of Distribution Networks in the Range of Functions of Microprocessor Current Relay Protections. Izvestiia Vysshikh Uchebnykh Zavedenii i Energeticheskikh Ob’edinenii - Energetika [Proceedings of Higher Education Institutions and Power Engineering Associations – Power Engineering], 4, 5–10 (in Russian).Федосеев, А. М. Релейная защита электроэнергетических систем. Релейная защита сетей: учеб. пособие для вузов / А. М. Федосеев. – М. : Энергоатомиздат, 1984. – 520 с.Fedoseev, A. M. (1984). Relay Protection of Electric Energy Systems. Relay Protection of Electric Power Networks. Moscow, Energoatomizdat. 520 p. (in Russian).Чернобровов, Н. В. Релейная защита энергетических систем / Н. В. Чернобровов, В. А. Семенов. – М. : Энергоатомиздат, 1998. – 798 с.Chernobrovov, N. V., Semenov, V. A. (1998). Relay Protection of Electric Energy Systems. Moscow, Energoatomizdat. 798 p. (in Russian).Шабад, М. А. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей / М. А. Шабад. – 4-е изд., перераб. и доп. – СПб. : ПЭИПК, 2003. – 350 с.Shabad, M. A. (2003). The Calculations of the Parameters of Relay Protection and Automation in the Distribution Networks. 4th ed. St.Petersburg, PEIPK. 350 p. (in Russian).Шнеерсон, Э. М. Цифровая релейная защита / Э. М. Шнеерсон. – М.: Энергоатомиздат, 2007. – 549 с.Shneerson, E. M. (2007). Digital Relay Protection. Moscow, Energoatomizdat. 549 p. (in Russian).Романюк, Ф. А. Определение места повреждения на линиях напряжением 6–35 кВ с односторонним питанием / Ф. А. Романюк, М. А. Шевалдин // Энергетика… (Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ). – 2014. – № 5. – С. 5–14.Romaniuk, F. A., Shevaldin, M. A. (2014). Detection of Fault Location on the Power Lines 6–35 kV with Unilateral Feed. Izvestiia Vysshikh Uchebnykh Zavedenii i Energeticheskikh Ob’edinenii - Energetika [Proceedings of Higher Education Institutions and Power Engineering Associations – Power Engineering], 5, 5–14 (in Russian).Романюк, Ф. А. Определение места короткого замыкания на линиях распределительных сетей в объеме функций микропроцессорных токовых защит / Ф. А. Романюк, А. А. Тишечкин, О. А. Гурьянчик // Энергетика… (Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ). – 2010. – № 6. – С. 5–13.Romaniuk, F. A., Tishechkin, A. A., Gurjanchik, O. A. (2010) Detection of Short-circuit Point Location on the Lines of Distribution Networks in the Range of Functions of Microprocessor Current Relay Protections. Izvestiia Vysshikh Uchebnykh Zavedenii i Energeticheskikh Ob’edinenii - Energetika [Proceedings of Higher Education Institutions and Power Engineering Associations – Power Engineering], 6, 5–13 (in Russian).Романюк, Ф. А. Информационное обеспечение микропроцессорных защит электроустановок : учеб. пособие / Ф. А. Романюк. – Минс к : Технопринт, 2001. – 133 с.Romaniuk, F. A. (2001). Information support of the Microprocessor Relay Protections of the Electrical Installations. Minsk, Tehnoprint. 133 p. (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.