Исследование цифровых измерительных трансформаторов в условиях дуговых перемежающихся однофазных замыканий на землю с применением программно-аппаратного комплекса RTDS

Исследование цифровых измерительных трансформаторов в условиях дуговых перемежающихся однофазных замыканий на землю с применением программно-аппаратного комплекса RTDS

Автор: Лебедев Владимир Дмитриевич, Филатова Галина Андреевна, Петров Алексей Евгеньевич

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика @vestnik-susu-power

Рубрика: Электроэнергетика

Статья в выпуске: 2 т.24, 2024 года.

Бесплатный доступ

В Ивановском государственном энергетическом университете (ИГЭУ) совместно с индустриальными партнерами разработаны комбинированные цифровые измерительные трансформаторы тока и напряжения (ЦТТН). Проведены многочисленные исследования и испытания ЦТТН, накоплен опыт применения ЦТТН для целей коммерческого учета электроэнергии. Однако некоторые области применения ЦТТН требуют дополнительных исследований, в частности, использования ЦТТН в качестве первичного датчика для релейной защиты от однофазных замыканий на землю. В статье представлена схема для экспериментального исследования комбинированного цифрового измерительного трансформатора тока и напряжения 6 (10) кВ в условиях дуговых перемежающихся однофазных замыканий на землю (ДПОЗЗ) с использованием физико-математического моделирования по методу «замкнутого цикла». На основе статистических данных разработана имитационная модель участка района электрических сетей (РЭС) 6 кВ в RSCAD RTDS для моделирования переходных процессов при ДПОЗЗ по известным теориям. В статье приведены результаты верификации модели с программным комплексом MATLAB Simulink и аналитическим решением. Приведены результаты экспериментальных исследований ЦТТН 6 (10) кВ в режимах ДПОЗЗ, в условиях, максимально приближенных к реальным электроустановкам. Сделаны выводы о применимости полученных моделей.

Еще

Цифровые измерительные трансформаторы, однофазные замыкания, дуговые замыкания на землю, воздушная линия, rscad rtds

Короткий адрес: https://sciup.org/147244017

IDR: 147244017   |   DOI: 10.14529/power240201

Список литературы Исследование цифровых измерительных трансформаторов в условиях дуговых перемежающихся однофазных замыканий на землю с применением программно-аппаратного комплекса RTDS

  • Исследование теплового состояния автоматизированной точки коммерческого учета электроэнергии 6(10) кВ /Е.Е. Готовкина , А.А. Яблоков, Н.Н. Смирнов, А.В. Панащатенко, В.Д. Лебедев, О.А. Добрягина // ПРО-БЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. – 2021. – Т. 23. № 1. – С. 182-196. doi:10.30724/1998-9903-2021-23-1-182-196.
  • Using nontraditional current and voltage converters to create compact power devices of the future / V. R. Rafikov, E. E. Gotovkina, A. A. Yablokov and V. D. Lebedev // PESS 2020. – IEEE Power and Energy Student Summit, Online. – 2020. – pp. 1-6.
  • Physical simulation of heat exchange between 6(10) kV voltage instrument transformer and its environment with natural convection and insolation / S. Litvinov, V. Lebedev, N. Smirnov, V. Tyutikov, I. Makhsumov // MATEC Web of Conferences/Heat and Mass Transfer in the Thermal Control System of Tech-nical and Technological Energy Equipment (HMTTSC-2018). – Tomsk. 21 Au-gust 2018. – Vol. 194. pp. 1-6. https://doi.org/10.1051/matecconf/201819401035.
  • Thermal and aerodynamic tests of a digital combined current and voltage transformer / S. Litvinov, V. Lebedev, N. Smirnov, V. Tyutikov, S. Shuvalov // MATEC Web of Conferences/22nd Interna-tional Conference on Innovative Manufacturing Engineering and Energy – IManE&E 2018. – Chisinau. 24 July 2018. – Vol. 178. – pp. 1-6. https://doi.org/10.1051/matecconf/201817809006
  • Экспериментальное определение частичных разрядов в макете цифро-вого измерительного трансформатора дифференциальным методом / Гусен-ков А.В., Лебедев В.Д., Литвинов С.Н., Словесный С.А., Яблоков А.А. // Вестник ИГЭУ; вып. 2, – Иваново: ИГЭУ, 2019. – С. 32-42.
  • Астахов С.М., Состояние и пути повышения эффективности функцио-нирования распределительных сетей в агропромышленном комплексе / Астахов С.М., Беликов Р.П. // Теоретический и научно-практический журнал «Вестник ОрелГАУ». – 2011. – Т. 29, № 2. – С. 106-108
  • http://electricalschool.info/main/electrobezopasnost/2424-proizvodstvennyy-elektrotravmatizm-statistika.html
  • Шуин В.А. Защиты от замыканий на землю в электрических сетях 6-10 кВ. / Шуин В.А., Гусенков А. //М.: НТФ «Энергопрогресс». Приложение к журналу, «Энергетик». – 2001.
  • IEEE Recommended Practice for Protection and Coordination of Industrial and Commercial Power Systems (IEEE Std 242).
  • Mehmed-Hamza M., Stanchev P. Overvoltage Analysis in Medium Volt-age Power Electric Networks Depending on the Modes with Neutral Grounding, 2019 11th Electrical Engineering Faculty Conference (BulEF). – Varna, Bulgaria. – 2019. – Pp. 1-4, doi: 10.1109/BulEF48056.2019.9030766.
  • Лихачев Ф.А. Замыкания на землю в сетях с изолированной нейтра-лью и с компенсацией емкостных токов. М.: Энергия. – 1971. – 152 с.
  • Режимы нейтрали электрических сетей / И.М. Сирота, С.Н. Кисленко, А.М. Михайлов. – Киев: Наукова Думка. – 1985. – 264 с.
  • Protection from Single-Phase Short Circuits to Ground Based on Moni-toring the Zero Sequence Capacitance in 6 – 10 kV / V. Shuin, O. Dobryagina, T. Shadrikova, Yu. Kutumov // Cable Networks. Power Technology and Engineer-ing. – 2021. – 55. 10.1007/s10749-021-01330-2.
  • Шалин А. Замыкания на землю в линиях электропередачи 6-35 кВ. Особенности возникновения и приборы защиты. Новости электротехники, журнал №1(31), 2005 http://news.elteh.ru/arh/2005/31/15.php.
  • Добрягина О.А. Исследование и разработка методов и средств повы-шения динамической устойчивости функционирования токовых защит от за-мыканий на землю в сетях 6-10 кВ. Канд. дис., Иваново, 2012.
  • Filatova G. Development of a 10 kV Grid Model for the Research Meth-odology of Digital Instrument Transformers in the Conditions of Arc Intermittent Single-Phase Earth Faults / G. Filatova, O. Dobryagina, S. Litvinov // 2023 In-ternational Russian Automation Conference (RusAutoCon), Sochi, Russian Fed-eration. – 2023. – Pp. 716-720, doi: 10.1109/RusAutoCon58002.2023.10272700.
  • Федотов А.И., Ахметвалеева Л.В., Басыров Р.Ш., Вагапов Г.В., Федо-тов Е.А. Нормирование амплитуды высших гармоник при опредлении фиде-ра с однофазным замыканием на землю // Известия высших учебных заведе-ний. ПОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2020. Т.22. №1. С. 58-68.
  • Fault Location Method Based on SVM and Similarity Model Matching, Mathematical Problems in Engineering / Zhang C., Yuan X., Shi M., Yang J, Mi-ao H. // 2020. doi: 10.1155/2020/2898479
  • СТО 56947007-29.120.70.241-2017 Технические требования к микро-процессорным устройствам РЗА. Стандарт организации. Дата введения 28.02.2017.
  • Relay Protection Simulation and Testing of Online Setting Value Modifica-tion Based on RTDS / Z. Yang, Y. Wang, X. Yunmin, L. Xing, B. Yin, J. Tao // IEEE Access. – 2019. – PP. 1-1. 10.1109/ACCESS.2019.2963228.
  • Добрягина О.А. Разработка имитационной модели сети электроснаб-жения для исследования работы измерительного трансформатора в переход-ных режимах / Г.А. Филатова, О.А. Добрягина, А.Е. Петров // МАТЕРИА-ЛЫ Международной научно-технической конференции «СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ЭЛЕКТРО- И ТЕПЛОТЕХНОЛОГИИ» (ХХII Бенардосовские чтения), 2023, Т.3., С. 388 – 391.
  • Сбитнев Е.А., Осокин В.Л. Моделирование параметров электрической сети сельскохозяйственного предприятия в среде MATLAB. Вестник Алтай-ского государственного аграрного университета. – 2017. – №: 8 (154). – С. 171-177
  • ГОСТ 32144-2013. Электрическая энергия. Совместимость техниче-ских средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp