Журнал «Релейная защита и автоматизация» №3 (48) 2022
Применение технологии синхронизированных векторных измерений для совершенствования дистанционной защиты
д.т.н. Мокеев А.В.(1,2), Пискунов С.А.(1,2),
1) Северный (Арктический) Федеральный университет, 2) OOО «Инженерный центр «Энергосервис», г. Архангельск, Россия.

Аннотация: в статье рассматриваются вопросы совершенствования дистанционной защиты на основе технологии синхронизированных векторных измерений (СВИ). Приведены алгоритмы оценки комплексного сопротивления на основе синхровекторов тока и напряжения, обеспечивающие правильное функционирование дистанционной защиты (ДЗ) в условиях электромагнитных и электромеханических переходных процессов в энергосистеме.

Ключевые слова: синхронизированные векторные измерения (СВИ), синхронизированные векторы (синхровекторы) тока и напряжения, дистанционная защита (ДЗ), переходные процессы.

Application of synchronized phasor measurement technology to improve distance protection
D.Sc. Mokeev A.V. (1,2), Piskunov S.A. (1,2),
1) Northern (Arctic) Federal University, 2) Engineering Center «Energoservice» LLC, Arkhangelsk, Russia.

Abstract: the paper discusses issues of improving distance protection based on synchronized phasor measurement (SPM) technology. Algorithms for estimating complex impedance based on current and voltage synchrophasors are presented, which ensure the correct functioning of distance protection under the conditions of electromagnetic and electromechanical transients in the power system.

Keywords: synchronized phasor measurements (SPM), current and voltage synchronized phasors (synchrophasors), distance protection, transients.


Вклад программного обеспечения в готовность работы микропроцессорной релейной защиты и автоматики
к.т.н. Успенский М.И.,
Институт социально-экономических и энергетических проблем Севера ФИЦ Коми НЦ УрО РАН, г. Сыктывкар, Россия.

Аннотация: важной характеристикой функционирования релейной защиты является готовность программного обеспечения микропроцессорной релейной защиты. В работе рассматривается подход к оценке такого показателя и соотношения между ним и готовностью аппаратной части на примере микропроцессорной защиты распределительной сети 110/35/10 кВ. Рассмотрены характер поведения исследуемой готовности, причины и доля различных видов ошибок, приводящих к сбою исполнения программы, варианты определения объема программ, некоторые подходы решения поставленной задачи, в том числе методы Джелинского-Моранды, а также примеры оценки соотношения указанных готовностей. Представлен алгоритм используемой оценки программного обеспечения. Показано влияние различных условий на такую оценку. Даны приложения различных подходов оценки готовности программного обеспечения для указанных выше типов защиты на основе данных при отладке программ защиты.

Ключевые слова: программное обеспечение, модуль релейной зашиты, надежность, готовность.

Software contribution to the availability of microprocessor-based relay protection
Ph.D. Uspensky M.I.,
Institute for Socio­Economic & Energy Problems of FRC Komi SC UB RAS, Syktyvkar, Russia.

Abstract: an important characteristic of relay protection functioning is availability of microprocessor relay protection software. An approach to estimation of such parameter and correlation between it and hardware availability on the example of 110/35/10 kV distribution network microprocessor protection is considered in the paper. The behavioral nature of the availability under research, reasons and a share of various kinds of the error leading to failure of program execution, variants of program volume definition, some solution approaches to the task at hand, including methods of Jelinsky-Moranda, and also examples of assessing the ratio of these availabilities are considered. An algorithm for the software evaluation used is presented. The influence of different conditions on such evaluation is shown. Applications of different approaches to software readiness estimation for the above types of protection based on data during debugging of protection programs are given.

Keywords: software, relay protection module, reliability, availability.

Управление удалением гололедно-изморозевых отложений на проводах воздушных линий электропередачи
д.т.н. Булычев А.В.,
ООО «НПП Бреслер», г. Чебоксары, Россия,
Александров А.С.,
ПАО «Россети Волга», г. Саратов, Россия.

Аннотация: проведен обзор основных применяемых способов ликвидации гололеда на проводах воздушных линий электропередачи (ВЛ). Рассмотрены существующие мероприятия по автоматизации систем управления в схемах плавки гололедно-изморозевых отложений (ГИО) в высоковольтных и распределительных электрических сетях. Представлена структура комплексной автоматизированной системы мониторинга, локализации и ликвидации гололеда, предназначенная для автоматического непрерывного измерения и учета внешних и внутренних воздействий на линии электропередачи на основании прогноза изменения метеопараметров. Показана эффективность создания мобильной установки плавки гололеда на ВЛ напряжением 0,4-6-10 кВ на базе передвижной электроустановки обратной трансформации с единой системой управления, интеграция данной установки в комплексную автоматизированную систему мониторинга, локализации и ликвидации гололеда для определения оптимальных параметров работы.

Ключевые слова: удаление гололедно-изморозевых отложений, системы прогнозирования, автоматизация систем управления, повышение эффективности.

Management of the removal of ice and frost deposits on the wires of overhead power lines
D.Sc. Bulichev A.V.,
«NPP Bresler» LLC, Cheboksary, Russia,
Alexandrov A.S.
PJSC «Rosseti Volga», Saratov, Russia.

Abstract: a review of the main methods used to eliminate ice on the wires of overhead power lines. Existing measures for the automation of control systems in the schemes for melting ice-frost deposits in high-voltage and distribution electrical networks are considered. The structure of a complex automated system for monitoring, localization and removal of ice is presented, designed for automatic, continuous measurement and accounting of external and internal impacts on power lines based on the forecast of changes in meteorological parameters. The efficiency of creating a mobile installation for melting ice on a 0.4-6-10 kV overhead line based on a mobile reverse transformation electrical installation with a single control system, and integrating this installation into a comprehensive automated system for monitoring, localizing and eliminating ice to determine the optimal operating parameters, is shown.

Keywords: removal of ice and frost deposits, forecasting systems, automation of control systems, increasing efficiency.

Принципы построения систем управления гибридными СНЭЭ на основе детерминированного подхода в изолированных промышленных энергорайонах
д.т.н. Илюшин П.В., Шавловский С.В.,
Институт энергетических исследований Российской академии наук, г. Москва, Россия.

Аннотация: системы накопления электроэнергии (СНЭЭ) получили широкое распространение в изолированных промышленных энергорайонах для совместной работы с объектами распределенной генерации (РГ) на базе газопоршневых установок (ГПУ). Применение гибридных СНЭЭ (литий-ионный аккумулятор и суперконденсатор (СК)) позволяет предотвращать отключения ГПУ и электроприемников при набросах/сбросах нагрузки, а также оптимизировать состав и стоимость СНЭЭ. Эффективна реализация в системе управления СНЭЭ функций сглаживания набросов/сбросов нагрузки и замещения вращающегося резерва. Применение полуактивной топологии гибридной СНЭЭ с подключением СК через DC-DC конвертор позволяет полностью компенсировать набросы/сбросы нагрузки за счет СК. Также это позволяет предотвращать воздействие импульсных токов на литий-ионный аккумулятор, сохраняя его циклический срок службы. Предложена стратегия высокоуровневого управления мощностью СНЭЭ с использованием детерминированного подхода при реализации алгоритма задания мощности и ее распределения между СК и литий-ионным аккумулятором, с автоматическим контролем их уровней заряда. Приведены результаты моделирования, выполненные в программной среде MATLAB Simulink, которые подтверждают эффективность предложенных подходов при реализации систем управления гибридных СНЭЭ в различных схемно-режимных условиях.

Ключевые слова: гибридная система накопления электроэнергии, литий-ионный аккумулятор, суперконденсатор, детерминированный подход, система управления, распределенная генерация, газопоршневая установка, изолированный промышленный энергорайон.

Ess energy management system design principles based on determenistic approach in isolated industrial energy areas
D.Sc. Ilyushin P.V., Shavlovskiy S.V.,
Energy Research Institute of the Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia.

Abstract: energy storage system (ESS) have become widely used in isolated industrial energy areas. There they are used to work simultaneously with distributed generation (DG) sites based on gas reciprocating unit (GRU). Using hybrid ESSs (Li­ion battery and a supercapacitor) allows preventing GRU and receivers’ shutdowns caused by load­on and ­offs, as well as optimizing the cost ESSs cost and composition. The implementation of load­on and ­offs smoothing and spinning reserve displacement functions in the ESS control systems is efficient. Using semi­active hybrid ESS topology while connecting a supercapacitor via a DC­DС converter allows for a full compensation of load­ons and ­offs with a supercapacitor. It also prevents the impulse currents from affecting the Li­ion battery preserving its service life cycle. The paper suggests a strategy of high­level ESS capacity control based on a deterministic approach implementing an algorithm setting the capacity and distributing it between the supercapacitor and the Li­ion battery as their state of charge are automatically controlled. The paper also presents a MATLAB Simulink simulation result, which confirm the efficiency of the suggested approaches for the hybrid ESS control systems implementation in different modes and circuits.

Keywords: hybrid energy storage system, Li­ion battery, supercapacitor, deterministic approach, energy management system, distributed generation, gas reciprocating unit, isolated industrial energy areas.

Теоретические аспекты, учитываемые при эксплуатации трансформаторов тока
Никитин А.А.,
ЧОУ ДПО УЦ «Энергетик», г. Вологда, Россия.

Аннотация: рассмотрены основные технические характеристики трансформаторов тока (ТТ) и их особенности применительно к релейной защите (РЗ), измерениям и коммерческому учету электроэнергии. Выполнен анализ соотношения основных величин, характеризующих работу ТТ. На основе Т-образной схемы замещения и векторной диаграммы проведен анализ работы ТТ и показаны причины погрешностей ТТ и способы их снижения. Показано влияние нагрузки и кратности первичного тока на выбор ТТ для РЗ. Приведены рекомендации по снятию вольт-амперной характеристики ТТ, показано ее значение для проверки исправности ТТ.

Ключевые слова: трансформатор тока, релейная защита, намагничивающий ток, вольт-амперная характеристика.

Theoretical aspects taken into account when operating current transformers
Nikitin A.A.,
CHOU DPO UC «Energetik», Vologda, Russia.

Abstract: the main technical characteristics of current transformers (CT) and their features in relation to relay protection (RP), measurements and commercial accounting of electricity are considered. The analysis of the ratio of the main values characterizing the operation of CT is carried out. On the basis of a T­shaped substitution scheme and a vector diagram, an analysis of the operation of CT is carried out, and the causes of errors of CT and ways to reduce them are shown. The influence of the load and the multiplicity of the primary current on the choice of a CT for RP is shown. Recommendations for removing the voltage characteristic of CT are given, its value for checking the serviceability of CT is shown.

Keywords: current transformer, relay protection, magnetizing current, volt ampere characteristic.

Влияние скорости распространения волны и длины воздушной ЛЭП на двухстороннее волновое ОМП
к.т.н. Козлов В.Н., Ермаков К.И., Кирюшин М.И., Шашкий А.В.,
ООО «НПП Бреслер», г. Чебоксары, Россия.

Аннотация: увеличение точности волновых методов определения места повреждения на воздушных линиях электропередачи может быть достигнуто за счет точного описания волновых параметров линии – фактической длины и скорости распространения электромагнитной волны.

Ключевые слова: определение места повреждения, волновой метод, воздушная линия электропередачи.

Effect of wave propagation velocity and length of overhead power line on two-way wave determination of damage location
Ph.D. Kozlov V.N., Ermakov K.I., Kiryushin M.I., Shashkiy A.V.
«NPP Bresler» LLC, Cheboksary, Russia.

Abstract: an increase in the accuracy of wave methods for determining the location of damage on overhead power lines can be achieved by accurately describing the wave parameters of the line – the actual length and speed of propagation of an electromagnetic wave.

Keywords: fault location, wave method, overhead power line.

Силовые маслонаполненные трансформаторы: акустические испытания, корректированный уровень звуковой мощности, борьба с шумами
д.т.н. Хренников А.Ю.,
АО «НТЦ ФСК ЕЭС» Россети, г. Москва, Россия,
Лаврентьев Ф.А.,
ООО «НПП «Селект», г. Чебоксары, Россия,
к.т.н. Шкуропат И.А.

Аннотация: показано, что при работе силового трансформатора происходит преобразование энергии из электрической в магнитную и обратно. Некоторая часть этой энергии рассеивается, преобразуясь в механическую, а затем и в акустическую энергию, то есть шум. Акустическим испытаниям подвергаются силовые трансформаторы, проходящие приемочные и типовые испытания. Рассмотрены основные нормативно-технические документы в области испытаний реакторов на акустику и надежность. Отмечено, что шумы в трансформаторе определяются потерями на гистерезис (перемагничивание) для трансформатора с естественным масляным охлаждением, уровень шума в трансформаторе определяется в точках измерения, находящихся на расстоянии 30 см от краев бака трансформатора согласно ГОСТ. Заметное снижение уровня шума от трансформатора может быть получено при помощи ограждений в виде стен (барьеров) со звукопоглощающими панелями. Показана эффективность поглощения шума низких частот посредством резонаторов Гельмгольца.

Ключевые слова: акустические испытания, силовые трансформаторы, приемочные и типовые испытания, нормативно-технические документы, потери на гистерезис (перемагничивание), снижение уровня шума от трансформатора, ограждения стены (барьеров) со звукопоглощающими панелями.

Power oil-filled transformers: acoustic tests, corrected sound power level, noise control
D.Sc. Khrennikov A.Yu.,
JSC «S&TC FGC UES» Rosseti, Moscow, Russia,
Lavrentiev F.A.,
Energozapusk LLC, Cheboksary, Russia,
Ph.D. Shkuropat I.A.

Abstract: it is shown that during the operation of a power transformer there is a transformation from electrical to magnetic and vice versa. Some of this energy is dissipated, being converted into mechanical and then into acoustic energy, that is, noise. Acoustic tests are carried out on power transformers that undergo acceptance and type tests. The main regulatory and technical documents in the field of acoustic and reliability testing of reactors are considered. It is noted that the noise in the transformer is determined by hysteresis losses (magnetization reversal) for a transformer with natural oil cooling, the noise level in the transformer is determined at measurement points located at a distance of 30 cm from the edges of the transformer tank according to GOST. A noticeable reduction in the noise level from the transformer can be obtained by using barriers in the form of walls (barriers) with soundabsorbing panels. The efficiency of low­frequency noise absorption by means of Helmholtz resonators is shown.

Keywords: acoustic tests, power transformers, acceptance and type tests, normative and technical documents, hysteresis losses (magnetization reversal), noise reduction from the transformer, wall (barrier) enclosures with soundabsorbing panels.

Моделирование электрической нагрузки с учетом внешних факторов
д.т.н. Сидоров А.И., к.т.н. Таваров С.Ш.,
Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет), г. Челябинск, Россия,
к.т.н. Святых А.Б.,
ООО «Уралэнергосбыт», г. Челябинск, Россия.

Аннотация: статья посвящена моделированию электрической нагрузки в узлах бытовых потребителей по данным электропотребления с предложением и обоснованием внешних факторов, представлением их в виде обобщенного коэффициента. Предлагаемая модель позволяет определять среднемесячную и в часы максимума электрические нагрузки. В качестве исходных данных приняты данные по электропотреблению за 2021 г. по месяцам для более 600 потребителей (квартир)
г. Челябинска, получающих питание от двух трансформаторных подстанций напряжением 6/0,4 кВ с мощностью трансформаторов 2×400 кВА. Полученные результаты в часы максимума электрической нагрузки в предложенной модели сравниваются на соответствие с удельной электрической нагрузкой, установленной нормативным документом
СП 256. 1325800.2016.

Ключевые слова: электрическая нагрузка, математическая модель, бытовые потребители, обобщенный
коэффициент учета внешних факторов.

Simulation of the electrical load taking into account external factors
D.Sc. Sidorov A.I., Ph.D. Tavarov S.Sh.,
South­Ural State University (national research university), Cheliabinsk, Russia,
Ph.D. Svyatykh A.B.,
LLC «Uralenergosbyt», Cheliabinsk, Russia.

Abstract: the article is devoted to modeling the electrical load in the nodes of household consumers according to power consumption data with the proposal and justification of external factors by representing them in the form of a generalized coefficient that takes them into account. The proposed model allows you to determine the average monthly and peak hours of electrical load. As initial data, we took data on electricity consumption for 2021 by months for more than 600 consumers (apartments) in the city of Chelyabinsk, receiving power from a two­transformer substation with a voltage of 6/0.4 kV with a transformer capacity of 2×400 kVA. The results obtained during the hours of maximum electrical load in the proposed model are compared for compliance with the specific electrical load established by the regulatory document
CR 256. 1325800.2016.

Keywords: electric load, model, household consumers, generalized factors accounting coefficient.

РЕТОМЕТР-М2: что нового?
к.т.н. Александров Н.М.,
ООО «НПП «Динамика», г. Чебоксары, Россия.

Аннотация: в статье представлен обзор нового сенсорного вольтамперфазометра РЕТОМЕТР-М2 производства НПП «Динамика». Рассмотрены основные функции и возможности применения при проверке однофазных и трехфазных устройств.

Ключевые слова: РЕТОМЕТР­М2, вольтамперфазометр, ВАФ, ток, напряжение, фаза.

Достояние энергосистемы Республики Татарстан. 80 лет ЦСРЗА
Кандалинцев В.В.,
АО «Сетевая компания», г. Казань, Россия,
Булыгина Т.А.,
ветеран ЦСРЗА, г. Казань, Россия.

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: