Читать онлайн «О требованиях к трансформаторам тока и устройствам релейной защиты в переходных режимах при наличии апериодической составляющей в первичном токе»

Современные направления развития систем релейной защиты и автоматики энергосистем Екатеринбург, 3 – 7 июня 2013 г. О требованиях к трансформаторам тока и устройствам релейной защиты в переходных режимах при наличии апериодической составляющей в первичном токе С. Л. КУЖЕКОВ, А. А. ДЕГТЯРЕВ, Б. Б. ВВЕДЕНИЕ Предметом исследования является вопрос об учете повышенных погрешностей электромагнитных трансформаторов тока (ТТ) в переходных режимах, в том числе, при неуспешном АПВ, синхронизации синхронных генераторов, а также при самозапуске и пуске мощных электродвигателей. Проблема учета погрешностей трансформаторов тока неоднократно обсуждалась на совещаниях по ТТ, заседаниях научно-технической комиссии по внедрению новых устройств РЗА, на сессиях CIGRE, заседаниях технического комитета МЭК ТК 38 (измерительные трансформаторы), в научно-технической печати. Однако в России до сих пор не выработана единая позиция по указанному вопросу. Существует мнение, что вероятность возникновения апериодических составляющих настолько мала, что учет погрешностей переходного режима экономически нецелесообразен. С другой стороны, в зарубежных стандартах, например, в [1] нормирована продолжительность интервала точной трансформации ТТ в переходном режиме значением 2 – 3 мс. Исследования дифференциальных защит мощных электродвигателей, силовых трансформаторов собственных нужд и блоков генератор-трансформатор тепловых и атомных электростанций, а также анализ аварийных осциллограмм позволили установить четыре основных случая, при которых появляются апериодические составляющие. ⎯ первые периоды процесса пуска или самозапуска ЭД (3Tа > t > 0, где Tа – постоянная времени затухания апериодической составляющей тока питающей сети). Начальное значение апериодической составляющей может достигать амплитуды тока пуска или самозапуска. − Процесс успешного разгона ротора ЭД (tп > t > 3Tа, где tп - время пуска). Возникает низкочастотная составляющая переменной частоты, обусловленная свободным током ротора. Амплитуда этой составляющей может превышать номинальный ток. − Неуспешное автоматическое повторное включение поврежденного элемента или включение на короткое замыкание, существовавшее в цепи. − Внезапное КЗ в цепях объекта защиты. В первых трех случаях ток коммутируется выключателем, скорость движения контактов которого выше скорости изменения принужденной периодической составляющей тока. Пусть напряжение в сети изменяется по закону u = U m sin(ωt + α ) = U m sin γ , где γ –фаза включения.