Защита генератора от витковых замыканий
Ольшовец П., Erea Sp. z o.o., г. Сташов, Польша.

Аннотация: в статье описаны наиболее распространенные виды защиты обмоток статора генератора от витковых замыканий. Дан анализ схем выполненных с использованием нулевой составляющей фазных напряжений машины. Предложена разработка новой комплексной защиты от витковых замыканий обмоток статора и ротора, основанной на сравнении составляющей обратной последовательности токов статора и второй гармоники тока ротора.
Ключевые слова: статор генератора, витковое замыкание, напряжение, ток нулевой обратной последовательности.

Protection of generator stator windings
Olszowiec P., Erea Sp. z.o.o., Poland, Staszow.
Abstract: in the paper there are presented few selected protections against turn-to-turn faults in generator stator windings applied at power plants abroad. Turn-toturn fault protections based on zero-sequence component of phase voltages are explained. A new idea of protection exploiting negativesequence component of
phase currents and rotor current second harmonic is proposed.
Keywords: generator stator windings, turntourn fault protection, zero- and negative sequence component of voltages, currents.


Применение систем РЗА в условиях изменений свойств объектов защиты, технологий обработки данных и тре бований к РЗА
к.т.н. Степанов В.Г., ООО «АББ Силовые и Автоматизированные Системы», г. Чебоксары, Россия.

Аннотация: распространенным ожиданием в отношении систем РЗА является длительный срок эксплуатации в течение 20-25 лет. Но условия работы и требования для систем РЗА могут существенно измениться уже в среднесрочной перспективе – в ближайшее десятилетие. Современные концепции развития энергосистем предусматривают внедрение новых архитектур управления, новых технологий связи и обработки данных, быстрое совершенствование нормативной базы, появление в энергосистеме объектов с новыми свойствами. Перед системами РЗА встанут задачи выполнения новых требований при минимизации побочных эффектов. В статье рассматриваются пути решения таких задач с помощью использования встроенных ресурсов устройств РЗА, предоставляемых прикладному специалисту. Особо отмечается необходимость обеспечения в устройствах надежной работы, независимо от особенностей и новизны прикладных решений.
Ключевые слова: применение систем РЗА, концепция развития, встроенные прикладные возможности.

The use of Relay Protection and Control systems (RPCS) in the changes of the requirements, protection objects properties, the technologies of data processing
Ph.D. Stepanov V.G., ABB Power and Automation Systems Cheboksary, Russia.
Abstract: a common expectation to RPCS is long lifetime - about 20- 25 years. But conditions and requirements for RPCS may change significantly in the
medium term, in the next decade. The modern concept of electric power systems development envisage the introduction of new control architectures, new technologies in communication and data processing, rapid enhancement of the regulatory framework, the appearance of objects with new properties in the power grid. In front of RPSC will arise the task of fulfilment the new requirements while minimizing side effects. The paper considers solving ways for such tasks by using device resources provided to application specialists. There is highlighted the need for reliable operation of devices, regardless of the specifics or the novelty of application solutions.
Keywords: the use of Relay Protection, concept development, built-in application capabilities.


О повышении эффективности применения систем мониторинга температуры кабельных линий напряжением 110-500 кВ

к.т.н. Дмитриев М.В., ФГАОУ ВО СПбПУ, г. Санкт-Петербург, Россия, к.т.н. Илюшин П.В., ФГАОУ ДПО «ПЭИПК» , г. Санкт-Петербург, Россия.
Аннотация: при строительстве современных кабельных линий (КЛ) напряжением 110-500 кВ применяются кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ). Приведены результаты анализа требований нормативно-технических документов по оснащению КЛ системами мониторинга температуры (СМТ), и представлена информация по опыту их эксплуатации. Выявлены недостатки существующих подходов к проектированию КЛ и сформулированы предложения, позволяющие повысить экономическую эффективность строительства новых КЛ. Представлены результаты анализа требований международных
и национальных стандартов в отношении допустимости перегрузок КЛ по температуре жилы (изоляции) и токовой нагрузке. Сформулированы предложения по повышению эффективности применения СМТ на КЛ 110-500 кВ за счет их интеграции в автоматику ограничения перегрузки оборудования (АОПО). Разработаны и представлены структурная и функциональная схемы АОПО КЛ с описаниями.
Ключевые слова: кабельная линия, изоляция из сшитого полиэтилена, система мониторинга температуры, перегрузка, автоматика ограничения перегрузки оборудования.

Efficiency improvement for te mperature monitoring syste ms of 110-500 kV cable lines
Ph.D. Dmitriev M.V., SPbPolyTechU, St. Petersburg, Russia.
Ph.D. Ilyushin P.V., FGAOU DPO «PEIPK», St. Petersburg, Russia.
Abstract: сurrently, cables with XLPE insulation are being used in 110–500 kV cable lines constructing. The analysis of normative and technical documents
requirements for equipping cable lines with temperature monitoring systems, and it's operating experience information are presented in article. The limitations of existing approaches to the cable lines design have been identified and proposals for improvement of economic efficiency of new cable lines construction have been formulated. The analysis of international and national standards requirements for admissible cable lines overloads by the core temperature (insulation) and current load is presented. Proposals on efficiency improvement for temperature monitoring systems of 110- 500 kV cable lines due to its integration into equipment's overload limitation automation are formulated. Developed structural and functional diagrams of cable lines overload limitation automation with descriptions are presented in the article.
Keywords: сable line, insulation, XLPE insulation, temperature monitoring system, overload, overload limitation automation.


Диагностирование устройства синхронизированных векторных измерений
к.т.н. Успенский М.И., ИСЭиЭПС КНЦ УрО РАН, г. Сыктывкар, Россия.

Аннотация: повышение надежности функционирования устройства синхронизируемых векторных измерений (УСВИ) может быть получено дублированием его плат. В свою очередь, при дублировании возникает задача не только определения отказа одной из двух плат устройства, но и конкретизации этой платы с целью ее замены. В работе рассмотрены проблемы выявления отказов при дублировании и предложен алгоритм диагностирования, решающий эти проблемы.
Ключевые слова: дублирование, диагностирование, надежность, устройство синхронизированных векторных измерений.

A diagnostics of phasor meas ure ment unit
Ph.D. Uspensky M.I., ISE&EPN KSC UD RAS, Syktyvkar, Russia.
Abstract: an enhancement of the phasor measurement unit (PMU) functioning reliability can be obtained by redundancy of its plates. In turn, with redundancy there is the failure identification task for ones of two device plates and a concretization of this plate for its replacement. In the paper the failure identification problems are considered for redundancy and the diagnosing algorithm, which solves these issues, is offered.
Keywords: redundancy, diagnostics, reliability, phasor measurement unit.


Метод повышения проп ускной способности ЦВЧ-каналов для передачи данных АСУ ТП на основе перехвата и сжатия пакетов
к.т.н. Меркулов А.Г., Алматинский университет энергетики и связи, г. Алматы, Казахстан.

Аннотация: в статье представлен перспективный метод повышения пропускной способности цифровых каналов высокочастотной связи по высоковольтным электрическим линиям при передаче по ним трафика АСУ ТП. Метод основан на перехвате пакетов данных и их сжатии с применением алгоритма Predictor. Приводятся результаты экспериментальной оценки коэффициента сжатия данных АСУ ТП на основе алгоритма Predictor и результаты расчета скорости передачи данных при использовании предложенного метода.
Ключевые слова: цифровые каналы ВЧ-связи, пропускная способность, сжатие данных Predictor, МЭК 60870-5-104, TCP-протокол.

Met hod of DPLC Channe l Thro ughput Increase for SCADA Data Trans mission Based on Capt uring and Compression of Packets
Ph.D. Merkulov A.G., Almaty University of Power Engineering and Telecommunications, Almaty, Kazakhstan.
Abstract: this paper proposes a perspective method of Digital Power Line Carrier channels throughput increase in transmission of Supervisory Control and
Data Acquisition packet traffic from electrical substations. The proposed method based on capturing of data packets and their compression with application of Predictor
algorithm. The paper presents results of experimental evaluation of SCADA data compression ratio and results of throughput estimation if proposed method is used.
Keywords: digital power line carrier, throughput, Predictor compression, IEC 60870-5-104, TCP protocol.


Анализ процессов в силовых и измерительных трансформаторах и коррекция их описания для различных приложений
д.т.н. Ванин В.К., к.т.н. Попов М.Г., ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого», г. Санкт-Петербург, Россия.

Аннотация: трансформаторы находят широкое применение как для преобразования энергии, так и для измерений в различных практических приложениях. При этом возникает необходимость учета нелинейности их передаточных характеристик. Например, при расчетах электромагнитных процессов для разработки и проектирования современных средств релейной защиты, регистрации аварийных событий в энергосистемах, регулирования различных режимов и других целей. Решение многих проблем при этом возможно на основе использования фильтров тока намагничивания и воспроизведения первичных
и вторичных токов трансформаторов.
В этой связи в статье рассматривается решение задач фильтрации тока намагничивания и воспроизведения вторичных токов для повышающих и понижающих трансформаторов на примере однофазного трехобмоточного трансформатора, являющегося прототипом для трансформаторов других типов.
По мнению авторов статьи, при этом необходимо в первую очередь обеспечить устойчивость вычислительного процесса фильтра и уменьшить его методическую погрешность, обусловленную неучетом гистерезиса характеристик намагничивания. Для чего в статье предлагается уточненная математическая модель электромагнитной системы трансформатора. Далее предлагается физическая реализация модели. Подробно описываются положительные результаты вычислительного эксперимента, проведенные на ее основе, которые отображены на приводимых осциллограммах отдельных величин, характеристик
намагничивания, фазовых портретов на фазовой плоскости.
Кроме того, приводятся результаты анализа короткого замыкания на отходящей от трансформатора линии.
Результаты анализа свидетельствуют о существенном влиянии нелинейности передаточной характеристики трансформатора на регистрируемые с его первичной и вторичной сторон величины. Это может быть учтено при разработке новых устройств релейной защиты другой противоаварийной автоматики и устройств регистрации аварийных событий.
Ключевые слова: ток намагничивания трансформаторов, фильтр тока намагничивания, моделирование трансформатора, вихревые токи, воспроизведение вторичных токов, расширение линейного диапазона трансформатора.

Analy sis of the processes in power and measurement transformers and correction of their description for various applications
Sc.D. Vanin V.K., Ph.D. Popov M.G., Peter the Great St., Petersburg Polytechnic University, Sankt Peterburg, Russia.
Abstract: transformers are widely used both for power conversion and for measurements in various practical applications. In this case, it becomes necessary to take into account the nonlinearity of their transfer characteristics. For example, in the calculation of transient processes for the development and design of modern relay protection, recording of abnormal occurrences in power systems, the regulation of various modes and other purposes. Many problems can be solved by using excitation current filters and reproducing of primary and secondary currents of the transformers. In this connection, the article deals with the solution of the problems of filtering the excitation current and reproducing of secondary currents for step-up and step-down transformers in terms of a single-phase, three-winding transformer, which is a prototype for other types of transformers.
In the opinion of the authors of the article, in this case it is necessary first of all to ensure the stability of the computational process of the filter and to reduce its method error due to the neglect of the hysteresis of the excitation characteristics.
For what the article proposes a refined mathematical model of the electromagnetic system of the transformer.
Next, the physical implementation of the model is proposed. The successful results of the computational experiment based on it, which are displayed on the presented oscillograms of individual values, excitation characteristics, phase portraits on the phase plane are described in detail. Besides, the results of analysis of the short circuit on the outgoing line of the transformer are given. The results of the analysis indicate the significant influence of the transfer characteristic nonlinearity of the transformer on the values recorded from its primary and secondary sides. This can be taken into account when developing new relay protection devices for other emergency control systems, and recording devices of abnormal occurrences.
Keywords: excitation current of transformers, excitation current filter, transformer modeling, eddy currents, secondary currents reproduction, extension of the transformer linear range.


О методе повышения качества функционирования дифференциальных защит трансформаторов при использовании электромагнитных трансформаторов тока
д.т.н. Дмитренко А.М., к.т.н. Наумов В.А. Солдатов А.В.,
ЧГУ им. И.Н. Ульянова, г. Чебоксары, Россия.
ООО НПП «ЭКРА», г. Чебоксары, Россия.
Журавлев Д.П., ООО НПП «ЭКРА», г. Чебоксары, Россия.

Аннотация: известно, что переходные режимы в сети сопровождаются появлением апериодической составляющей в токе короткого замыкания. Несмотря на то, что величина такого тока не всегда превышает предельную кратность трансформаторов тока (ТТ), наличие в сети значительного количества мощных генераторов и трансформаторов приводит к увеличению постоянной времени затухания и, как следствие, к увеличению длительности протекания апериодической составляющей. Совокупность данных факторов, в свою очередь, приводит к насыщению магнитопровода ТТ и искажению формы кривой вторичного тока. В результате возможны как ложная работа чувствительных органов защит, так и их замедление в срабатывании. По результатам проведенных исследований предложены мероприятия, позволяющие повысить качество функционирования дифференциальных защит трансформаторов.
Ключевые слова: трансформатор тока, дифференциальная защита, время до насыщения, предельная кратность по точности, остаточная индукция, спрямленная характеристика намагничивания.

About the method of increasing the quality of functioning of transformers differential protection while using electromagnetic current transformers
D.Sc. Dmitrenko A.M. Ph.D. Naumov V.A. Soldatov A.V.
Chuvash state university, Cheboksary, Russia.
Research-and-production enterprise EKRA, Cheboksary, Russia.
Zhuravlev D.P., Research-and-production enterprise EKRA, Cheboksary, Russia.

Abstract:it is known that the transient regimes in the network are accompanied by the appearance of an aperiodic component in the short-circuit current. Despite the fact that the magnitude of this current does not always exceed the maximum multiplicity of current transformers (CTs), the presence of a significant number of powerful generators and transformers in the network leads to an increase the time constant of the decay and, as a consequence, to an increase in the duration of the aperiodic component. The combination of these factors, in turn, leads to saturation of the CTs magnetic circuit and distortion of the shape of the secondary current curve. As a result, both the false operation of the sensitive protection organs and their deceleration in operation are possible. Based on the results of the research, measures that improve the quality of functioning of transformer differential protection were proposed.
Keywords: сurrent transformer, differential protection, saturation time, maximum multiplicity of accuracy, residual induction, aligned magnetization characteristic.


Термины и определения в релейной защите и автоматике
Дорохин Е.Г., г. Краснодар, Россия.

Аннотация: статья посвящена вопросам терминологии в части релейной защиты и автоматики (РЗА). Актуальность определяется многочисленными, зачастую разрозненными определениями из разных источников, требующими объединения понятий в единое целое.
Ключевые слова: релейная защита, автоматика, термины и определения.


О защитах тупиковых линий 110 кВ, обеспечива ющих устойчивость электростанций
к.т.н. Маруда И.Ф., г. Волгоград, Россия.

Аннотация: рассматриваются защиты линий из условий обеспечения устойчивости при отключении КЗ на линиях действием УРОВ. Предложены защиты, обеспечивающие устойчивость. В частности, приведены обоснования для установки на тупиковых линиях 110 кВ электростанций основных защит с абсолютной селективностью, что представляет собой новое решение в вопросах построения защит таких линий.
Ключевые слова: трехфазные КЗ, основная защита, устойчивость электростанции.


О защитах тупиковых линий 110 кВ, обеспечива ющих устойчивость электростанций
к.т.н. Маруда И.Ф., г. Волгоград, Россия.

Аннотация: рассматриваются защиты линий из условий обеспечения устойчивости при отключении КЗ на линиях действием УРОВ. Предложены защиты, обеспечивающие устойчивость. В частности, приведены обоснования для установки на тупиковых линиях 110 кВ электростанций основных защит с абсолютной селективностью, что представляет собой новое решение в вопросах построения защит таких линий.
Ключевые слова: трехфазные КЗ, основная защита, устойчивость электростанции.


К вопрос у устойчивости микропроцессорных устройств релейной защиты к электромагнитном у импульсу
к.т.н. Гуревич В.И., Электрическая компания Израиля, г. Хайфа, Израиль.

Аннотация: рассматриваются вопросы устойчивости микропроцессорных устройств релейной защиты к электромагнитному импульсу высотного ядерного взрыва. Приведен критический анализ публикаций на эту тему известной американской компании SEL, и показано, что эти публикации содержат множество неточностей и ляпсусов и поэтому не доказывают преимуществ этих реле перед реле других производителей.
В статье показано, что достоверную информацию об устойчивости систем релейной защиты к электромагнитному импульсу высотного ядерного взрыва можно получить лишь на основе корректно поставленных испытаний, и приводятся основные принципы проведения таких испытаний и этапы подготовки к ним.
Ключевые слова: микропроцессорные устройства релейной защиты (МУРЗ), электромагнитный импульс высотного ядерного взрыва (ЭМИ ЯВ), устойчивость, испытания, SEL.