Разработка лабораторного эксперимента по определению места повреждения с использованием стендов «учебная техника»
ТИМОФЕЕВ А.С., ИГЭУ, г. Иваново
Науч. рук. ст. преп. ФИЛАТОВА Г.А.; канд. техн. наук, доцент ДОБРЯГИНА О.А.
Задача определения места повреждения (ОМП) в электрических сетях является одной из важнейших, связанных с реализацией концепции создания интеллектуальных активно-адаптивных электрических сетей. В настоящее время наибольшее распространение получили методы и устройства ОМП, основанные на измерении параметров аварийного режима (ПАР), к достоинствам которых относят простоту реализации, отсутствие генерирующей аппаратуры, возможность применения на линиях любой конфигурации. Большой вклад в изучение методов и устройств ОМП внес Е.А. Аржанников. В настоящее время на кафедре АУЭС ИГЭУ ведется разработка методов ОМП в сетях 6–35 кВ на основе ПАР под руководством В.А. Шуина.
В связи с устареванием лабораторных стендов тематика ОМП в курсе «Автоматика ЭЭС» представлена недостаточно, поэтому появилась необходимость в разработке и реализации новых лабораторных работ на базе современных стендов «Учебная техника» и микропроцессорных (МП) терминалов, имеющихся в учебной лаборатории (таких как «Сириус-ОМП» и «Сириус-2МЛ»).
Основными задачами лабораторных работ по ОМП являются:
– сборка схемы сети (рис. 1, 2) на учебном стенде и ее отладка;
– изучение основ работы с терминалом и программой СТАРТ-3;
– выполнение экспериментов (в том числе изучение влияния искажающих замер факторов на точность ОМП при различных видах КЗ) и запись осциллограмм в COMTRADE-формате;
– обработка полученных данных;
– определение преимуществ и недостатков каждого из изучаемых методов ОМП: односторонний и двусторонний замер;
– выполнение контрольных заданий.
Подключение МП терминалов по цепям напряжения осуществляется с помощью делителей напряжения «Орион ДН» (380 В / 100 В). Токовые цепи подключается к стенду напрямую, без трансформаторов тока, ввиду малых величин токов.
Рис. 1.
Схема сети, реализуемая на стенде
(односторонний замер)
Рис. 2.
Схема сети, реализуемая на стенде
(двусторонний замер)
Для моделирования линии электропередачи с двухсторонним питанием блок линии «запитывается» либо от двух источников (трехфазный источник напряжения и машина переменного тока), либо от одного источника, с имитацией поворота векторов напряжения (например, с использованием блока емкости и токоограничивающего реактора) – рис. 2.
На сегодняшний день лабораторные работы внедряются в учебный процесс бакалавров 4 курса.
УДК 621.316.925.01 : 004.9
Моделирование резонансных повышений напряжения в среде matlab simulink
ТУИТЯРОВ А.М., КГЭУ, г. Казань
Науч. рук. канд. техн. наук, профессор ГУБАЕВ Д.Ф.
Целью работы является исследование резонансных повышений напряжения в сетях 6–10 кВ с электромагнитными трансформаторами напряжения (ТН) в графической среде имитационного моделирования MatLab Simulink.
Феррорезонансные явления приводят к увеличению тока через обмотку высшего напряжения (ВН), разогреву обмотки ВН и повреждению ТН.
В сетях 6–10 кВ с изолированной нейтралью при наличии однофазного замыкания на землю возможно феррорезонансное повышение напряжения в контуре с индуктивностью ТН и емкостью сети. Феррорезонансные процессы могут развиваться только при протекании токов нулевой последовательности. Междуфазные напряжения остаются без изменения.
Феррорезонанс в контуре с ТН и емкостью сети возможен в схемах, работающих с изолированной нейтралью в следующих случаях:
1) при самопроизвольном смещении нейтрали в схемах с малыми емкостными токами;
2) при субгармоническом феррорезонансе в схемах с относительно небольшими емкостями коротких линий 6–10 кВ;
3) при однофазных замыканиях на землю через перемежающуюся дугу.
При наличии дугогасящих реакторов (ДГР) в таких схемах феррорезонанс невозможен, но в условиях реальной эксплуатации ДГР могут быть выведены для ремонта. Замена ТН на антирезонансные также исключит возможность феррорезонанса, но это мероприятие экономически неэффективно. Таким образом, исследование феррорезонанса для разработки альтернативных методов защиты ТН является актуальной задачей.
После проверки достоверности проведенных исследований необходимо выявить степень вероятности возникновения феррорезонансных явлений на объектах Казанских электрических сетей.
Использование программного обеспечения MatLab Simulink позволяет максимально приблизить имитируемые физические процессы к реальным в соответствии с общепринятыми допущениями при моделиро-вании электрической сети.
Литература
1. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации. – 15-е изд-е. – М.: НЦ ЭНАС, 2003. – 296 с.
2. Методические указания по защите от резонансных повышений напряжения в электроустановках 6–750 кВ: стандарт организации ОАО «ФСК ЕЭС» СТО 56947007-29.240.10.191-201. Дата введения: 19.11.2014. 33 с.
УДК 621.316.925.1