<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">ipolytech</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">iPolytech Journal</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>iPolytech Journal</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2782-4004</issn><issn pub-type="epub">2782-6341</issn><publisher><publisher-name>Irkutsk National Research Technical University</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.21285/1814-3520-2020-1-85-96</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">ipolytech-361</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ЭНЕРГЕТИКА</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>POWER ENGINEERING</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Использование математической модели для настройки цифровой дифференциальной защиты трансформатора</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Digital transformer differential protection setting using its mathematical models</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Андреев</surname><given-names>М. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Andreev</surname><given-names>M. V.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">andreevmv@tpu.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Суворов</surname><given-names>А. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Suvorov</surname><given-names>A. A.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">suvorovaa@tpu.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Киевец</surname><given-names>А. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Kievets</surname><given-names>A. V.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">kievec.v.l@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Рудник</surname><given-names>В. Е.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Rudnik</surname><given-names>V. E.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">fordlp006@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Национальный исследовательский Томский политехнический университет</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>National research Tomsk Polytechnic University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2020</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>15</day><month>09</month><year>2020</year></pub-date><volume>24</volume><issue>1</issue><fpage>85</fpage><lpage>96</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Андреев М.В., Суворов А.А., Киевец А.В., Рудник В.Е., 2020</copyright-statement><copyright-year>2020</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Андреев М.В., Суворов А.А., Киевец А.В., Рудник В.Е.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Andreev M.V., Suvorov A.A., Kievets A.V., Rudnik V.E.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://ipolytech.elpub.ru/jour/article/view/361">https://ipolytech.elpub.ru/jour/article/view/361</self-uri><abstract><p>Цель - защита электроэнергетической системы, являющаяся одной из наиболее сложных и актуальных задач, поскольку от правильности функционирования релейной защиты и автоматики во многом зависит устойчивость работы электроэнергетической системы в целом. Главная трудность заключается в определении настроек, обеспечивающих корректное функционирование релейной защиты в энергосистемах. Причиной этого является отсутствие методов и средств, позволяющих адекватно учесть динамику изменения режима электроэнергетической системы во время аварии. Сказанное подтверждается применением для расчета токов коротких замыканий, используемых при формировании настроек релейной защиты, максимально упрощенных моделей оборудования электроэнергетической системы и соответствующих математических методов, позволяющих весьма грубо оценить действующее значение токов коротких замыканий в момент времени t = 0 с только для одной фазы. Для расчета токов остальных фаз применяется метод симметричных составляющих. Существенное несоответствие в некоторых случаях таких настроек фактическим условиям функционирования защиты подтверждается статистикой аварийности в электроэнергетической системе, а также статистическими данными неправильных действий релейной защиты. Авторами предложен новый подход настройки релейной защиты. Его особенностью является использование детализированных математических моделей, описывающих процессы одновременно во всей совокупности элементов в схеме релейной защиты, включая первичные преобразователи, в комбинации с гибридным симулятором энергосистем всережимного моделирующего комплекса реального времени электрооборудования электроэнергетических систем, реализующего методически точное аналого-цифровое решение математических моделей оборудования электроэнергетической системы. Используя данный подход, выполнена настройка цифровой дифференциальной защиты трансформатора с применением стандартной четырехзонной характеристики срабатывания. Также авторами предложен новый подход по формированию гибкой многозонной характеристики срабатывания, огибающей аварийные характеристики I д = f ( I т) тех режимов, в которых цифровая дифференциальная защита трансформатора не должна срабатывать. Внедрение данной методики позволит определить настройки релейной защиты в конкретных условиях ее функционирования, отказаться от излишнего загрубления уставок, что в совокупности обеспечит надежное всережимное функционирование защиты.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The purpose of protecting the electric power system is one of the most complicated and urgent tasks since the stability of the whole electric power system largely depends on the correct operation of relay protection and automation. The main difficulty lies in determining the settings that ensure the correct operation of relay protection in power systems. The reason for this is the lack of methods and means providing the opportunity for adequate consideration of the variation dynamics of the electric power system mode during the accident. This is confirmed by the application of the most simplified models of electric power system equipment and corresponding mathematical methods for calculating short-circuit currents used in the formation of relay protection settings, which allow a very rough estimate of the effective value of short-circuit currents at the time period t = 0 s for only one phase. To calculate the currents of remaining phases, the method of symmetric components is used. In some cases, significant discrepancy of such settings to the actual conditions of protection operation is proved by the statistics of electric power system accidents, as well as by the statistical data of incorrect relay protection actions. The authors propose a new approach to relay protection setting. Its feature is the use of detailed mathematical models describing the processes simultaneously in the totality of all elements in the relay protection circuit (including primary converters) in combination with a hybrid simulator of power systems of an all-time simulation complex of electric power system electrical equipment real-time, which implements a methodically accurate analog-digital solution of mathematical models of electric power system equipment. Using this approach, the digital differential protection of a transformer is configured using a standard four-zone tripping characteristic. Also, the authors propose a new approach to the formation of a flexible multi-zone tripping characteristic that envelopes the emergency characteristics of IД = f(IТ) of those modes in which the digital differential protection of the transformer should not be triggered. The introduction of this procedure will allow to determine relay protection settings in specific conditions of its operation as well as to avoid excessive roughening of settings, which will ensure reliable all-time operation of protection.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>математическое моделирование</kwd><kwd>гибридное моделирование</kwd><kwd>настройка</kwd><kwd>релейная защита</kwd><kwd>всережимный моделирующий комплекс</kwd><kwd>электрооборудование электроэнергетических систем</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>mathematical modeling</kwd><kwd>hybrid modeling</kwd><kwd>tuning</kwd><kwd>relay protection</kwd><kwd>all-mode modeling complex</kwd><kwd>electrical equipment of electric power systems</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
