Оперативное управление в электроэнергетике

№ 6, 2015г.

СПОСОБ ЗАЩИТЫ ЦЕПЕЙ ВОЗБУЖДЕНИЯ ГЕНЕРАТОРОВ ОТ ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ В ОДНОЙ ТОЧКЕ

УДК 621.372.54

Нестерин А.А.;
Романов Ю.В.,
канд. техн. наук,
ООО «Исследовательский центр "Бреслер"», г. Чебоксары

Замыкание на землю в одной точке цепи возбуждения не опасно само по себе, но оно резко повышает вероятность появления замыкания во второй точке, способного привести к тяжелой аварии. Для предотвращения таких аварийных ситуаций все синхронные генераторы оснащаются защитой от замыкания в одной точке. Очень часто эта защита выполняется по способу наложения контрольного тока с частотой 12–18 Гц (серийное устройство БЭ 1104). Данный способ хорошо зарекомендовал себя в эксплуатации, однако ему присущ ряд недостатков: необходимость блокировки при потере контакта релейная щетка — вал (отскоке релейной щетки); ложное срабатывание при переходном сопротивлении в месте контакта щетки — вал до 5 кОм; сложность наладки, связанная с необходимостью настройки параметров компенсирующей ветви; низкая точность контроля сопротивления изоляции из-за «ухода» емкости цепи возбуждения. В статье описан усовершенствованный способ защиты, избавленный от указанных недостатков.

Ключевые слова:
замыкание в одной точке цепи возбуждения, контроль изоляции, защита с наложением контрольного тока.

THE METHOD PROTECTING GENERATOR EXCITING CIRCUITS FROM SHORT TO EARTH IN SINGLE POINT

Nesterin A.A.;
Romanov Y.V.,
Ph.D. of technical sciences,
«Research centre "Bresler"» LLC, Russia

Short to earth in single point of exciting circuit is not that much dangerous itself, but it drastically increases probability of short circuit in the second point, capable to lead to serious breakdown. In order to prevent emergencies of this kind, all synchronous generators are equipped with single point short circuit protection. Quite often, the protection is performed by method of applying control current of frequency 12–18 Hz (serial device BE 1104). The method received positive feed-back in operations, however it features some drawbacks, as follows: lock necessity when losing the contact relay brush — shaft (relay brush bounce-off); false operation at transition resistance in place of the contact brush-shaft up to 5 kOhm; difficult adjustment related to necessity to adjust the parameters of the compensative line; poor precision of insulation resistance control due to off-set of excitiaion circuit capacity. The article describes the advanced protection method, free of mentioned drawbacks.

Key words: short circuit in single point of exciting circuit, insulation control, protection with applying control
current.

ВЫСОКОНАДЕЖНЫЕ КАНАЛЫ ПО ЦИФРОВЫМ СЕТЯМ СВЯЗИ ДЛЯ СУЩЕСТВУЮЩИХ И ПЕРСПЕКТИВНЫХ СИСТЕМ РЗА

УДК 621.316.925

Харламов В.А.,
канд. техн. наук, начальник отдела оборудования;
Хасанов А.Х., технический директор,
ООО «Юнител Инжиниринг», г. Москва

В статье рассмотрено использование сетей SDH/PDH и сетей с пакетной коммутацией для организации высоконадежных каналов для релейной защиты и автоматики (РЗА). Показано, что для внедрения сетей с пакетной коммутацией вместо SDH/PDH требуется решение целого ряда вопросов, среди которых наиболее важными являются вопросы
информационной безопасности.

Ключевые слова: цифровые системы передачи информации, SDH, PDH, Ethernet, IP, резервирова-
ние, СМПР, WAMPAC, PRP, MPLS.

HIGH RELIABLE CHANNELS OVER DIGITAL COMMUNICATION NETWORKS IN EXISTING AND NEXT-GENERATION RPA SYSTEMS

Kharlamov V.A.,
Ph.D. of technical sciences, head of equipment department;
Khasanov A.H., technical director, Unitel Engineering LLC, Moscow

The article considers the use of SDH/PDH and packet-switched networks to organize high reliable channels
for relay protection and automation (RPA). It is shown that the introduction of packet switched networks
instead of SDH/PDH requires solving a number of issues, among which the most important are the issues of
cyber security.

Key words: Digital Communication System, SDH, PDH, Ethernet, IP, Path Protection, WAMS, WAMPAC, PRP,
MPLS.

МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОЧИХ ХАРАКТЕРИСТИК ФАЗОРЕГУЛИРУЮЩЕГО ТРАНСФОРМАТОРА

УДК 621.311

Калинин Л.П.,
канд. техн. наук, ведущий научный сотрудник;
Зайцев Д.А., канд. техн. наук, заведующий лабораторией электротехнического оборудования и силовой
электроники;
Тыршу М.С., канд. техн. наук, старший научный сотрудник;
Голуб И.В., научный сотрудник, Институт энергетики Академии наук Молдовы, г. Кишинев, Молдова

В работе рассматриваются технические характеристики двухтрансформаторного фазорегулирующего устройства, являющегося наиболее распространенным вариантом схемного исполнения силовых аппаратов, предназначенных для принудительного регулирования потоков активной мощности в ветвях транспортных сетей. Дано описание статического режима в элементах схемы, представлены закономерности изменения электрических величин в процессе регулирования.

Ключевые слова: фазорегулирующий трансформатор, угол фазового сдвига, комплексный коэффициент преобразования, расчетная мощность устройства.

MODELING OF STEADY-STATE CHARACTERISTICS OF THE PHASE-SHIFTING TRANSFORMER

Kalinin L.P., Ph.D. of technical sciences, senior researcher;
Zaitsev D.A., Ph.D. of technical sciences, head of the laboratory “Electrical equipment and power electronics”;
Tyrshu M.S., Ph.D. of technical sciences, senior researcher;
Golub I.V., researcher,
Institute of power engineering of the Academy of sciences of Moldova, city of Chisinau, Moldova

The paper considers the technical characteristics of a phase-shifting transformer which presents in its design the variant with two magnetic cores as the most common device to forced control of active power flow in the heterogeneous power transmission networks. It describes the static mode of the elements forming the device and represents patterns of change in electrical quantities of transformer windings of the control procedure.

Key words: phase-shifting transformer, phase shift angle, complex conversion factor, rated capacity.

АНАЛИЗ РЕЖИМНОЙ НАДЕЖНОСТИ С УЧЕТОМ КРАТКОСРОЧНОГО ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ПОВЕДЕНИЯ СИСТЕМЫ И ОЦЕНКИ ЕЕ УПРАВЛЯЕМОСТИ

УДК 621.311.1

Осак А.Б.,
научный сотрудник;
Шалагинов А.И., старший инженер;
Панасецкий Д.А., канд. техн. наук, научный сотрудник;
Бузина Е.Я., старший инженер,
ИСЭМ СО РАН, г. Иркутск

Сформулирована задача оперативного анализа режимной надежности с применением средств краткосрочного прогнозирования параметров режима и краткосрочного прогнозирования поведения ЭЭС. Определены смежные подзадачи, решение которых необходимо для повышения эффективности оперативного и противоаварийного управления. Предложены некоторые варианты реализации задачи автоматического краткосрочного прогнозирования поведения ЭЭС для целей оперативного анализа режимной надежности и далее для оперативного и противоаварийного управления ЭЭС с
использованием как уже известных методов и моделей, так и экспресс-методов. Предложены варианты применения моделей и методов расчета ЭМПП для задачи краткосрочного прогнозирования поведения ЭЭС. Предложено во время краткосрочного прогнозирования моделировать работу дискретных систем автоматического управления, таких как РЗ и ПА. Предложено для снижения вычислительной нагрузки использовать экспресс-методы оценки управляемости ЭЭС.

Ключевые слова: режимная надежность, экспресс-анализ, моделирование РЗ и ПА, краткосрочное прогнозирование.

REGIME RELIABILITY ANALYSIS USING THE SHORTTERM FORECASTING OF THE SYSTEM BEHAVIOR AND EVALUATION OF ITS CONTROLLABILITY

Osak A.B., researcher;
Shalaghinov A.I., senior engineer;
Panasetsky D.A., Ph.D. of technical sciences;
Buzina E.Y., senior engineer,
ISEM SO RAS, city of Irkutsk

The task of operative analysis of the mode reliability is formulated, using means of short term forecasting of the mode parameters and short term forecasting of EES behaviour. Adjacent sub-tasks are determined which are to be resolved to enhance the efficiency of operative and anti-emergency control. Some options are proposed to resolve the tasks of automated short term forecasting behaviour of EES for purposes of operative analysis of mode's reliability, and further on - for EES operative and anti-emergency control, using both common methods and models and the express-methods. Options to apply models and methods of EMPP designing in order to resolve the task of short term forecasting of the EES behaviour. It is suggested to simulate operation of discrete systems of automated control, such as RP and PA, during short term forecasting. In order to reduce computing load, it is suggested to use express-methods of assessing EES controllability.

Key words: mode reliability, express-analysis, RP and PA simulating, short term forecasting.

ОСОБЕННОСТИ УПРАВЛЕНИЯ РЕЖИМАМИ ГИДРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ПАМИРА

УДК 621.311

Русина А. Г.,
доктор технических наук, доцент, профессор кафедры автоматизированных электроэнер-
гетических систем;
Худжасаидов Д. Х., аспирант;
Русин Г. Л., канд. техн. наук, доцент кафедры менеджмента,
Новосибирский государственный технический университет, г. Новосибирск

Рассматриваются свойства энергосистемы Памира, которые играют большую роль при определении принципов и методов управления ее энергетическими балансами и режимами. ЭЭС гидравлическая и имеет локальную зону энергоснабжения, в перспективе она будет развиваться в этой зоне.

Ключевые слова: энергосистема, гидроэлектростанция, Памир, оптимизация режима, расходные характеристики ГЭС, регулирование стока, баланс мощности.

FEATURES OF MANAGEMENT OF THE PAMIR’S HYDROELECTRIC SYSTEM MODES

Rusina A.G., Ph.D. of technical sciences, associate professor, professor of Automated electric power systems;
Khudzhasaidov Ja.Kh., post-graduate;
Rusin G.L., Ph.D. of technical sciences, associate professor of Management department,
Novosibirsk state technical university, city of Novosibirsk

The properties of the energy system of the Pamirs are considered. They are playing an important role in determining the principles and methods of management of its energy balance and regimes. System is hydraulic and has a local supplying area, which will be evolved in the future.

Key words: power system, hydroelectric power station, Pamir, optimization of the regime, flow
characteristics of HPP, regulation of river flow, power balance.

ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЛЬТРА ТОКА НАМАГНИЧИВАНИЯ И ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ ВТОРИЧНОГО ТОКА ТРАНСФОРМАТОРОВ

УДК 621.316.925.1

Ванин В.К.,
д-р техн. наук, профессор;
Попов М.Г., канд. техн. наук, доцент, заведующий кафедрой;
Бахлуев В.А., аспирант, кафедра ЭСиАЭС,
Санкт-Петербургский политехнический университет, г. Санкт-Петербург

В статье рассматривается решение задачи фильтрации тока намагничивания и воспроизведения вторичного тока двухобмоточных силовых и измерительных трансформаторов напряжения. Результаты работы могут служить основой для решения аналогичных задач для трехфазных и трехобмоточных трансформаторов с различными группами соединения обмоток.

Ключевые слова: ток намагничивания трансформаторов, фильтр тока намагничивания, моделирование трансформатора, вихревые токи, воспроизведение вторичных токов, расширение линейного диапазона трансформатора.

RESEARCH OF MAGNETISATION CURRENT FILTER AND REPRODUCTION OF THE SECONDARY CURRENT IN THE TRANSFORMERS

Vanin V.K., Dr. habil. of technical sciences, professor;
Popov M.G., Ph.D. of technical sciences, associate professor, head of the chair;
Bakhluev V.A., post-graduate, chair ESiAES,
St. Petersburg polytechnical university, St. Petersburg

The article reviews solutions of resolving the task of magnetisation current filtering and reproduction of the second current of the double-coil power and measuring voltage transformers. Results of the research can become a basis for resolving similar tasks for 3-phases and 3-coils transformers with various groups of the coils connections.

Key words: transformers magnetisation current, magnetisation current filter, transformer simulating, eddy
currents, secondary currents reproduction, widening transformers linear range.

СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ АРХИТЕКТУРЫ ПОСТРОЕНИЯ И СВОЙСТВ КОМПОНЕНТОВ СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА ПЕРЕХОДНЫХ РЕЖИМОВ

УДК 004

Иванов Ю.В.,
зам. начальника отдела РЗиА по перспективным разработкам;
Черепов А.С., ведущий инженер-программист отдела РЗиА, ООО «Прософт-Системы», г. Екатеринбург;
Дубинин Д.М., начальник отдела мониторинга переходных режимов, ОАО «СО ЕЭС», г. Москва

Статья посвящена исследованию свойств и характеристик СМПР в полном объеме с использованием методологии системного анализа. Понимание структуры СМПР, архитектуры ее построения и характеристик ее ключевых компонентов необходимо как для наиболее полного использования возможностей существующей системы, так и для определения актуальных направлений ее развития.

Ключевые слова: система мониторинга переходных режимов, структура СМПР, стандарт IEEE
C37.118.

INTEGRATED ANALYSIS OF THE ARCHITECTURE AND PROPERTIES OF COMPONENTS OF TRANSITION MODES MONITORING SYSTEM

Ivanovv Yu.V., department head deputy, RZiA on prospective devvelopments;
Cherepov A.S., leading engineer-programmer, department of RZiA, "Prosoft-Systems" LLC, city of Ekaterinburg;
Dubinin D.M., head of the department of transition processes monitoring, JSC "SO EES", Moscow

The article is on research of the properties and characteristics of SMPR in full scale with use of integrated analysis methods. Understanding of the SMPR structure, its architecture and the characteristics of its key components is necessary both for most comprehensive use of capabilities of the existing system, and for determining actual development directions.

Key words: transient processes monitoring system, SMPR structure, standard IEEE C37.118.


Системный анализ архитектуры построения и свойств компонентов системы мониторинга переходных режимов

Статья посвящена исследованию свойств и характеристик СМПР в полном объеме с использованием методологии системного анализа. Понимание структуры СМПР, архитектуры ее построения и характеристик ее ключевых компонентов необходимо как для наиболее полного использования возможностей существующей системы, так и для определения актуальных направлений ее развития.

Авторы: Иванов Ю.В, Черепов А. С, Дубинин Д.М, Ivanovv Yu.V

Исследование фильтра тока намагничивания и воспроизведение вторичного тока трансформаторов

В статье рассматривается решение задачи фильтрации тока намагничивания и воспроизведения вторичного тока двухобмоточных силовых и измерительных трансформаторов напряжения. Результаты работы могут служить основой для решения аналогичных задач для трехфазных и трехобмоточных трансформаторов с различными группами соединения обмоток.

Авторы: Ванин В.К, Попов М.Г, Бахлуев В.А

Особенности управления режимами гидроэнергетической системы Памира

Рассматриваются свойства энергосистемы Памира, которые играют большую роль при определении принципов и методов управления ее энергетическими балансами и режимами. ЭЭС гидравлическая и имеет локальную зону энергоснабжения, в перспективе она будет развиваться в этой зоне.

Авторы: Русина А.Г, Худжасаидов Д.Х, Русин Г. Л, Khudzhasaidov Ja.Kh

Анализ режимной надежности с учетом краткосрочного прогнозирования поведения системы и оценки ее управляемости

Сформулирована задача оперативного анализа режимной надежности с применением средств краткосрочного прогнозирования параметров режима и краткосрочного прогнозирования поведения ЭЭС. Определены смежные подзадачи, решение которых необходимо для повышения эффективности оперативного и противоаварийного управления. Предложены некоторые варианты реализации задачи автоматического краткосрочного прогнозирования поведения ЭЭС для целей оперативного анализа режимной надежности и далее для оперативного и противоаварийного управления ЭЭС с использованием как уже известных методов и моделей, так и экспресс-методов. Предложены варианты применения моделей и методов расчета ЭМПП для задачи краткосрочного прогнозирования поведения ЭЭС. Предложено во время краткосрочного прогнозирования моделировать работу дискретных систем автоматического управления, таких как РЗ и ПА. Предложено для снижения вычислительной нагрузки использовать экспресс-методы оценки управляемости ЭЭС

Авторы: Осак А. Б, Шалагинов А.И, Панасецкий Д. А, Бузина Е. Я, Shalaghinov A.I, Panasetsky D.A, Buzina E. Y

Моделирование рабочих характеристик фазорегулирующего трансформатора

В работе рассматриваются технические характеристики двухтрансформаторного фазорегулирующего устройства, являющегося наиболее распространенным вариантом схемного исполнения силовых аппаратов, предназначенных для принудительного регулирования потоков активной мощности в ветвях транспортных сетей. Дано описание статического режима в элементах схемы, представлены закономерности изменения электрических величин в процессе регулирования

Авторы: Калинин Л.П, Зайцев Д.А, Тыршу М.С, Голуб И.В, Zaitsev D.A