Журнал «Релейная защита и автоматизация» №3 (28) 2017
Комплексный подход к моделированию устройств РЗ и ПА, расчету уставок и анализу правильности их работы
к.т.н. Илюшин П.В., ФГАОУ ДПО «ПЭИПК» , г. Санкт-Петербург, Россия,
Королев Я.М., Симонов А.В., АО «НТЦ ЕЭС (Московское отделение)», г. Екатеринбург, Россия.
Аннотация: в настоящее время для выполнения расчетов уставок устройств РЗ и ПА, проведения анализа правильности работы данных устройств при различных возмущениях расчетчиком используются одновременно несколько программных комплексов. В статье обоснована целесообразность реализации комплексного подхода к моделированию устройств РЗ и ПА с использованием одного программного комплекса PowerFactory. Рассмотрены особенности моделирования устройств РЗ и ПА и выполнения расчетов уставок в указанном ПК на примере подключения к сети объекта распределенной генерации.
Ключевые слова: релейная защита, противоаварийная автоматика, расчет уставок, автоматика ликвидации асинхронного режима, распределенная генерация.

Comprehensive approach of simultaneous analysis of relay protection and emergency automatics: threshold calculation and performance assessment
Ph.D. Ilyushin P., FGAOU DPO «PEIPK», St. Petersburg, Russia,
Korolev Y., Simonov A., JSC «Scientific and Tehnical Center of Unified Power System (Moscow Department)», Ekaterinburg, Russia.
Abstract: nowadays, different software is used to calculate thresholds of relay protection and emergency automatics and to conduct its performance assessment under various normative perturbations. In this paper the reasonability of implementing comprehensive approach of simultaneous analysis of the abovementioned devices using DIgSILENT PowerFactory is depicted. The features of modeling relay protection and emergency automatics, carrying out calculations by means of this software is described.
Keywords: relay protection, emergency automatics, threshold calculation, out-of-step protection, distributed generation.


Структуры и алгоритмы микропроцессорной системы контроля изоляции цепей постоянного тока
к.п.н. Бурькова Е.В., Карпова Ю.А., Оренбургский государственный университет, г. Оренбург, Россия.

Аннотация: актуальность задачи построения системы микропроцессорного контроля состояния изоляции цепей постоянного тока обусловлена высокими требованиями, предъявляемыми ответственными потребителями электроэнергии к обеспечению безопасности и надежности их функционирования. В статье проведен анализ способов контроля изоляции, вариантов построения структуры системы контроля изоляции, критериев их выбора. Параметры сети подвержены разного рода воздействиям и могут изменяться в некоторых допустимых пределах, что является критичным для многих потребителей электроэнергии. Для реализации непрерывного мониторинга состояния изоляции необходимы быстродействующие устройства контроля, а также возможность передачи параметров состояния на автоматизированное место диспетчера, сохранение динамики событий в электронных журналах. В исследовании предложено решение данной задачи за счет применения современных средств вычислительной техники, таких как системы контроля на основе програм-
мируемого логического контроллера, интеллектуальной панели со встроенным микроконтроллером и автоматизированного рабочего места диспетчера, с помощью которых возможен непрерывный контроль за состоянием изоляции цепей постоянного тока. В статье приводятся результаты сравнительного анализа двух вариантов построения структуры и сделан вывод о том, что структура системы контроля изоляции с интеллектуальной панелью имеет преимущественные показатели быстродействия, надежности и стоимости по сравнению со структурой с программируемым логическим контроллером. Разработанные структурная схема и алгоритмы модулей программы системы контроля изоляции на основе интеллектуальной панели позволят обеспечить заданные параметры быстродействия, точности и надежности исследуемой системы.
Ключевые слова: сети среднего напряжения, замыкание на землю, адмитансная защита, напряжение, ток нулевой последовательности.

Structures and algorithms of microprocessor system of insulation control of dc circuits
Ph.D. Burkova E.V., Karpova Y.A., Orenburg State University, Orenburg, Russia.
Abstract: The urgency of the task of constructing a microprocessor control system for the insulation state of DC circuits is due to the high demands placed on by the responsible consumers of electric power for ensuring the safety and reliability of their operation. The article analyzes the methods of insulation control, options for constructing the structure of the insulation control system, and the criteria for their selection. Network parameters are subject to various kinds of influences and can vary within certain acceptable limits, which is critical for many electricity consumers. To implement continuous monitoring of the isolation state, high-speed control devices are required, as well as the possibility of transferring the state parameters to the controller's automated location, preserving the dynamics of events in electronic journals. The research suggests the solution of this problem by using modern computer facilities, such as control systems based on a programmable logic controller, intelligent panel with built-in microcontroller and automated dispatcher workplace, through which continuous monitoring of the insulation of DC circuits is possible. The article presents the results of a comparative analysis of two options for constructing a structure and concludes that the structure of an insulation monitoring system with an intelligent panel has priority indicators of speed, reliability and cost compared to a structure with a programmable logic controller. The developed block diagram and algorithms of the program modules of the insulation monitoring system based on the intelligent panel will allow to provide the specified parameters of speed, accuracy and reliability of the system under study.
Keywords: insulation control system, programmable logic controller, intelligent panel, block diagram of the program.


Цифровые технологии сокращения времени поиска одно фазного замыкания на землю в сети воздушных линий 10 кВ
д.т.н. Максимов Б.К., к.т.н. Арцишевский Я. Л., Лхамсурэн Э., НИУ «МЭИ», г. Москва, Россия.
Аннотация: одной из важных задач эксплуатации распределительных сетей 10 кВ является быстрое определение места повреждения (ОМП) и проведение аварийно-восстановительных работ без задержек.
При большой протяженности и разветвленности распределительных сетей 10 кВ указанная задача может эффективно решаться при использовании специальных программно-технических средств, определяющих поврежденную линию, поврежденное ответвление и оперативно транслирующих данную информацию на автоматизированные рабочие места (АРМ), которые интегрируют силовую и информационную составляющие в электроинформационную сеть, по технологии Energy. Netи Smart Grid.
Благодаря использованию цифровых методов достигаются максимальная селективность, чувствительность, быстродейстие и простота управления всеми компонентами. Предложенная технология может быстро, надежно и, прежде всего, бережно определять места ОМП при однофазном замыкании на землю (ОЗЗ) в сети воздушных линий (ВЛ) 10 кВ.
В данной статье рассматривается сокращение времени поиска места ОЗЗ, пути скорости движения к зоне поиска и непосредственного поиска места ОЗЗ на трассе ВЛ 10 кВ.
Общая идея перспективных путей повышения производительности труда ремонтников заключается в комплексном использовании цифровых информационных технологий, интегрированных в мобильном АРМ, размещенном в транспортном средстве ремонтной бригады.
Ключевые слова: быстрое ОМП, современная информационная технология, сокращение времени поиска ОЗЗ, АРМ.

Ways of increasing the productivity of search for a single-phase circuit to earth in the overhead line network of 10 kv with isolated neutralt
Sc.D. Maximov B.K., Ph.D. (tech) Artsishevsky Y.L, Lkhamsuren E., NIU «MEI», Moscow, Russia.
Abstract: оne of the important tasks of operating 10 kV distribution networks is to quickly locate the damage (QLD) and perform emergency repairs without delay. With a long extension and branching of 10 kV distribution networks, given task can be effectively solved by using special software and hardware that determine the damaged line, the distance to the fault location and operatively relay this information to automated workplaces that integrate the power and information components into the electroinformation network , on the technology «Energy. Net».
Thanks to the use of appropriate technologies, maximum selectivity, sensitivity and speed, and easy control of all components, the proposed technology can quickly, reliably and, above all, carefully determine the (QLD) locations in a single-phase earth fault (SEF) in an overhead line 10 kV.
In this article, we consider ways to accelerate and increase labor productivity in terms of organizational and technical measures, speed of movement and the area of search and direct search for the location of the SEF on the overhead line highway.
The general idea of improving ways to increase the productivity of repair workers is to use information technologies integrated in the mobile workstation (MWS), located in the vehicle of the repair team.
Keywords: Rapid QLD in the SEF, modern information technology, ways to accelerateand increase labor productivity, MWS.


Оценка надежности функционирования устройства синхронизированных векторных измерений
к.т.н. Успенский М.И., ИСЭиЭПС КНЦ УрО РАН, г. Сыктывкар, Россия.
Аннотация: в настоящее время для управления режимами электроэнергетических систем (ЭЭС) находят применение системы мониторинга переходных режимов на основе устройств синхронизированных векторных измерений (УСВИ), известных также под английским названием Phasor Measurement Unit (PMU). Сигналы, измеряемые УСВИ, синхронизируются с помощью глобальных навигационных систем типа ГЛОНАСС, что позволяет проводить одновременные замеры в узлах, сколь угодно удаленных друг от друга.
Цели и методы исследований: в работе выполнено выявление элементов, определяющих надежность функционирования устройства синхронизированных векторных измерений в дублированном исполнении, и дана оценка его готовности на основе марковских графов состояния семи основных блоков в составе устройства. Подробно рассмотрен подход к оценке готовности блока, включающего приемник ГЛОНАСС и кварцевый генератор.
Численные оценки надежности: на основе численных характеристик, полученных Янгом Вангом, Веньяном Ли и др., оценены значения параметров надежности блоков и устройства в целом. Результаты оценки показывают, что при дублировании процесса измерения УСВИ его готовность составляет 0.99974, что сравнимо с готовностью эксплуатируемых устройств релейной защиты и автоматики. Аппаратная надежность УСВИ позволяет строить системы мониторинга и управления режимом ЭЭС.
Ключевые слова: надежность, готовность, марковские модели, устройство синхронизированных векторных измерений.

Functional relia bility assessment of the phasor measurement unitt
Ph.D. Uspensky M. I., ISE&EPN KSC UD RAS, Syktyvkar, Russia.
Abstract: now management of the power system modes uses the Wide Area Measurement System on the basis of the Phasor Measurement Unit (PMU). The measured by PMU signals are synchronized by means of global navigation systems (e.g. GLONASS), that allows to carry out simultaneous measurements in the buses as much as remote from each other. Purposes and methods of researches: In paper there are determined identification ele-ments, which is defining functional reliability of the phasor measurement unit in the duplicated execution, and assessed its availability on the Markov state graph basis of seven main units as a part of the device. Approach to an availability assessment of the block, which is containing the GLONASS receiver and the crystal oscillator, is in detail considered.
Numerical assessments of reliability: On the basis of the numerical characteristics received by Young Vang, Wenyang Li & etc. parameter values of block reliability and the device in general are evaluated.
Assessment Results show that PMU availability is 0.99974 at duplication of its measure-ment process. that is comparable with availability of the protection and automatic equipment. PMU hardware reliability allows to build monitoring and operating systems for power system.
Keywords: reliability, availability, Markov models, phasor measurement unit.


Тестирование специальных алгоритмов устройств релейной защиты с использованием шины процесса IEC 61850-9-2LE
Шалимов А.С., ООО «НПП «Динамика», г. Чебоксары, Россия.
Аннотация: рассмотрены особенности проверки специальных алгоритмов интеллектуальных устройств релейной защиты и автоматики с использованием «шины процесса» IEC 61850-9-2LE. Режимы имитации смещения, перемешивания и пропуска сетевых пакетов, реализованные в испытательном программно-техническом комплексе, позволяют оценить поведение интеллектуальных устройств при недостоверной передаче данных от цифровых измерительных преобразователей.
Ключевые слова: IEC 61850, шина процесса, тестирование, имитация искажений.

The testing of special algorithms for ied with IEC 61850-9-2LE process bus implementation
Shalimov A., SPE «Dynamics», Cheboksary, Russia.
Abstract: This paper considers the features of testing special algorithms for IED’s with IEC 61850-9-2LE «process bus» implementation. Modes of simulating the displacement, mixing and skipping of digital packets implemented in the hardware test system allow to evaluate the behavior of IED’s in case of digital measuring transducer unreliable data transmission.
Keywords: IEC 61850, process bus, protection testing, distortion imitation.



Анализ способов восстановления информации о первичном токе трансформатора тока, работающего с насыщением сердечника
д.т.н. Кужеков С.Л., к.т.н. Дегтярёв А.А., ООО НПФ «Квазар», г. Новочеркасск, Россия,
Сербиновский Б.Б., ООО «ЮграЭнергосервис», г. Тюмень, Россия.
Аннотация: в переходных режимах коротких замыканий возможны неселективные срабатывания и замедления в срабатывании быстродействующих устройств релейной защиты, получающих информацию о токе от трансформаторов тока класса P (ТТ). Причиной является насыщение сердечников таких ТТ, получивших широкое распространение в электроэнергетике России.
Выполнен анализ известных способов восстановления входного сигнала ТТ по известному его вторичному току. Предложенные способы разделены на две группы:
• использующие параметры характеристики намагничивания ТТ;
• не использующие параметры характеристики намагничивания ТТ.
Основным недостатком алгоритмов первой группы, препятствующим их применению, является отсутствие данных о значении остаточной магнитной индукции в сердечниках ТТ.
При реализации алгоритмов, относящихся ко второй группе, необходима предварительная фильтрация сигналов, что ограничивает их быстродействие.
Установлено, что в настоящее время ещё не найдено универсальное решение задачи формирования по параметрам вторичного тока сигнала, пропорционального первичному току ТТ класса Р, которое может быть использовано в различных видах устройств релейной защиты.
Ключевые слова: трансформатор тока, класс P, обратная модель, достаточно точная трансформация, переходный режим, короткое замыкание, сердечник, немагнитный зазор, насыщение, входной сигнал, восстановление.

Analysis of the methods of restoring information on the primary current of a current transformer upon saturation of its core
Sc. D. Kuzhekov S.L., Ph. D. Degtyarev A.A., NPF Kvazar, Novocherkassk, Russia, Serbinovskiy B.B., OOO UgraEnergoservis, Tyumen, Russia.
Abstract: in transient modes of short circuits, non-selective trips and decelerations in the operation of high-speed relay protection devices that receive current information from current transformers of class P (CT) are possible. The reason is the saturation of the cores of such TTs, which have become widespread in the electric power industry of Russia. The analysis of the known methods of restoring the input signal of a current transformer based on its known secondary current is performed. The proposed methods are divided into two groups:
- methods using parameters of the CT magnetization characteristics;
- methods that do not use parameters of the CT magnetization.
The main disadvantage of the algorithms of the first group, preventing their use, is the absence of data on the value of the residual magnetic induction in the cores of the CT. When implementing algorithms related to the second group, preliminary filtering of signals is necessary, which limits their speed. It is established that at present no universal solution has been found for the problem of forming a signal with respect to secondary current parameters proportional to the primary current of a class P CT that can be used in various types of relay protection devices.
Keywords: сurrent transformer, class P, inverse model, sufficiently accurate transformation, transient mode, short circuit, core, nonmagnetic gap, saturation, input signal, recovery.


Защита от однофазных замыканий в сетях с малыми токами замыканий на землю. Опыт эксплуатации
к.т.н. Ефремов В.А., к.т.н. Воронов П.И., ООО «Релематика», г. Чебоксары, Россия,
Ластовкин В.Д., ПАО «Магаданэнерго», г. Магадан, Россия.
Аннотация: в статье представлены результаты испытаний терминала защиты от однофазных замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью. Испытания проведены в сетях ПАО «Магаданэнерго». Результаты показали применимость разработанного терминала в качестве селективной защиты от однофазных коротких замыканий.
Ключевые слова: релейная защита, однофазное замыкание на землю, определение места повреждения.


Адмитансные защиты – эффективное средство охраны сетей СН от замыканий на землю
Ольшовец П., Электростанция «Поланец», г. Сташов, Польша.
Аннотация: в статье описана защита сетей СН от замыканий на землю с иcпользованием адмитансного критерия на базе напряжения и тока нулевой последовательности. Представлены некоторые разработки, применяемые в зарубежной энергетике. Предложено сравнение характеристик работыадмитансной и токовой защит нулевой последовательности.
Ключевые слова: сети среднего напряжения, замыкание на землю, адмитансная защита, напряжение, ток нулевой последовательности.


Цифровая подстанция: назад в будущее
к.т.н. Горожанкин П.А., АО «Институт «ЭНЕРГОСЕТЬПРОЕКТ», г. Москва, Россия.
Аннотация: цифровая подстанция – одно из перспективнейших направлений совершенствования техники управления на базе цифровой техники. Вместе с тем реализация ЦПС, начавшись достаточно бурно несколько лет назад, начала пробуксовывать, и в настоящее время говорить о каком-то значимом результате, пригодном для тиражирования, пока не приходится. В статье проведен анализ пути развития и даны предложения о том, как изменить ситуацию к лучшему.
Ключевые слова: цифровая подстанция, цифровые трансформаторы тока (ТТ), трансформаторы напряжения (ТН), централизованные решения, НИОКР, технико-экономическая эффективность.

Здесь Вы можете подписаться на новости рекламно-издательского центра «Содействие развитию релейной защиты, автоматики и управления в электроэнергетике».
При публикации новостей на Вашу электронную почту
будут приходить письма с уведомлением.

Чтобы подписаться на новости, заполните, пожалуйста, все поля: