Использование математической модели для настройки цифровой дифференциальной защиты трансформатора

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.

математическое моделирование, гибридное моделирование, настройка, релейная защита, всережимный моделирующий комплекс, электрооборудование электроэнергетических систем