УДК 621.311.001.18

В.А. Крылов, канд. техн. наук

ИСХОДНЫЕ УСЛОВИЯ И МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ РАСЧЕТОВ НА ПЭВМ УСТАВОК ЗАЩИТ В МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ УСТРОЙСТВАХ REL521 ФИРМЫ АВВ В СЛОЖНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ

        В настоящее время ряд ВЛ 110–750 кВ ОЭС Украины оснащены микропроцессорными (МП) устройствами защит (токовых и дистанционных) REL521 фирмы АВВ.
        В ИЭД НАНУ (в рамках НИР «Система-4») для автоматизированных расчетов аварийных режимов, на которые ориентированы эти защиты, и автоматизированных вычислений их уставок разработан (в составе Программного комплекса V-VI-50П3 ИЭД НАНУ) пакет программных средств, позволяющий решать на ПЭВМ эти задачи в сложных электрических сетях ОЭС (см. статью Крылов В.А., Романенко Н.П. и др. в настоящем сборнике). Ниже описаны исходные расчетные условия и основные методические принципы, положенные в основу созданного программного обеспечения.
        Учитываемые факторы: различия ЭДС генераторов, емкостные проводимости, шунтирующие реакторы и сложные индуктивные магнитные связи ВЛ, коэффициенты трансформации трансформаторов и АТ, соединения элементов нулевого сопротивления, комплексные сопротивления элементов, переходные активные сопротивления в месте КЗ, параметры нагрузочных и переходных режимов. Расчетные аварийные режимы – КЗ и неполнофазные отключения. КЗ рассматриваются на шинах ВЛ, трансформаторов, АТ, вдоль ВЛ и в автоматически определяемых концах зон срабатывания рассчитываемых и смежных защит. Трехфазные коммутации, автоматически реализуемые при выполнении вариантных расчетов: отключения, отключения и заземления, подключения, изменения параметров элементов. Расчетные величины: фазные токи, токи и напряжения нулевой последовательности, дистанционные междуфазные и некомпенсированные и компенсированные токами нулевой последовательности фазные сопротивления, дистанционные сопротивления прямой и нулевой последовательностей. Набор команд в программах расчетов уставок защит: «Отстройка», «Согласование», «Обеспечение требуемой чувствительности», «Проверка чувствительности», «Зона охвата».
        В основу комплексной методики положен прямой метод узловых напряжений, использующий на различных расчетных этапах преобразованные по Гауссу узловые проводимости и исходные напряжения узлов (базовые математические модели электрической сети – БМС), узловые сопротивления и исходные напряжения узлов (базовые математические модели районов и частей районов электрической сети – БМР и соответственно БМЧР). Все расчеты аварийных режимов для целей защит в МП устройствах REL521, выполняемые самостоятельно или непосредственно в технологическом цикле вычисления уставок и носящие в большинстве случаев резко выраженный многовариантный характер, производятся в соответствующих автоматически формируемых районах электрической сети и реализуются с использованием ее автоматического двойного эквивалентирования: БМС – в БМР и БМР – в БМЧР. Последняя (БМЧР) после ее построения для очередного расчетного подрежима автоматически преобразуется для его трехфазных коммутаций в РМЧР (расчетную математическую модель части района, имеющую ту же структуру, что и исходная БМЧР), и на основе РМЧР выполняются расчеты необходимых аварийных величин и уставок требуемой защиты в МП устройстве REL521. Эти расчеты производятся на основе метода симметричных составляющих с использованием принципа наложения. При этом учитывается то обстоятельство, что существенной особенностью дистанционных защит в МП устройствах REL521 от КЗ на землю (в сравнении, например, с защитами Siemens) являются их уставки реактивных и активных сопротивлений прямой и нулевой последовательностей (вычисляемые с помощью комплексных коэффициентов компенсации соответствующих фазных дистанционных сопротивлений по предлагаемой технологии) и уставки некомпенсированных фазных активных сопротивлений в месте КЗ с переходными активными сопротивлениями.