Многопараметрическая релейная защита дальнего резервирования ответвительных подстанций распределительных электрических сетей 6-110 кВ тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.14.02, кандидат наук Киреев, Павел Сергеевич

• Киреев, Павел Сергеевич
• кандидат наук
• 2016

Оглавление диссертации кандидат наук Киреев, Павел Сергеевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ДАЛЬНЕГО РЕЗЕРВИРОВАНИЯ ЗАЩИТ ОТВЕТВИТЕЛЬНЫХ И ПРОХОДНЫХ ПОДСТАНЦИЙ

1.1 Особенности построения ответвительных и проходных подстанций

1.2 Возможности обеспечения функций дальнего резервирования традиционными защитами

1.3 Особенности функционирования защит дальнего резервирования, связанные с наличием нескольких источников питания защищаемого участка сети

1.4 Защиты дальнего резервирования, использующие нетрадиционные алгоритмы

1.5 Возможности распознавания режимов удаленных несимметричных повреждений современными защитами дальнего резервирования

1.6 Возможности распознавания режимов удаленных симметричных повреждений современными защитами дальнего резервирования

1.7 Сравнение возможностей обеспечения функций дальнего резервирования защит ответвительных и проходных подстанций существующими техническими решениями

1.8 Особенности построения многопараметрических защит дальнего резервирования

1.9 Выводы

ГЛАВА 2 РАЗРАБОТКА УТОЧНЕННЫХ МОДЕЛЕЙ, МЕТОДИК И ПРОГРАММ ДЛЯ РАСЧЕТА РЕЖИМОВ РАБОТЫ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ С ЦЕЛЬЮ АНАЛИЗА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ РЕЗЕРВНЫХ

ЗАЩИТ

2.1 Требования к расчетам электрических режимов для анализа функционирования защит дальнего резервирования

2.2 Анализ применимости существующих методик и программ расчета режимов работы электрических сетей с ответвительными подстанциями для целей защит дальнего резервирования

2.3 Методика расчета аварийных режимов работы участка электрической сети с ответвительными и проходными подстанциями

2.4 Сравнение результатов расчета аварийных режимов работы электрической сети, выполненных по предлагаемым и существующим методикам

2.5 Особенности учета переходного сопротивления в месте повреждения на основе термодинамической модели столба электрической дуги

2.6 Методика проведения эксперимента по определению удельной электропроводности плазмы дугового разряда

2.7 Исследование параметров низковольтной электрической дуги с использованием предлагаемой термодинамической модели и методики определения удельной электропроводности её плазмы

2.8 Расчет вольт-амперной характеристики высоковольтной электрической дуги

2.9 Выводы

ГЛАВА 3 РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ ПОСТРОЕНИЯ И АЛГОРИТМОВ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЗАЩИТ ДАЛЬНЕГО РЕЗЕРВИРОВАНИЯ ОТВЕТВИТЕЛЬНЫХ ПОДСТАНЦИЙ, ОБЛАДАЮЩИХ ПОВЫШЕННОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬЮ

3.1 Исследуемые схемы электрических сетей с ответвительными подстанциями

3.2 Определение режимов работы участка электрической сети для оценки их распознаваемости

3.3 Информационные признаки аварийных режимов в распределительных электрических сетях с ответвительными подстанциями

3.4 Критерий оценки информационных признаков

3.5 Оценка распознаваемости режимов работы радиальной линии

3.6 Оценка распознаваемости режимов работы линии с двусторонним питанием

3.7 Алгоритм функционирования резервной защиты повышенной чувствительности для радиальной линии с ответвлениями

3.8 Алгоритм функционирования резервной защиты повышенной чувствительности для линии с двусторонним питанием с ответвлениями

3.9 Селекция повреждений за трансформаторами разновеликой мощности

3.10 Выводы

ГЛАВА 4 РАЗРАБОТКА МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ УСТРОЙСТВ МНОГОПАРАМЕТРИЧЕСКИХ ЗАЩИТ ДАЛЬНЕГО РЕЗЕРВИРОВАНИЯ

4.1 Структурная схема микропроцессорного устройства для реализации алгоритмов защит

4.2 Функциональная схема устройства защиты дальнего резервирования для радиальных линий

4.3 Функциональная схема устройства защиты дальнего резервирования для линий с двусторонним питанием

4.4 Реализация алгоритмов селекции поврежденного трансформатора по мощности на базе существующих органов

4.5 Микропроцессорное устройство МСРЗ-01ДР

4.6 Аппаратно-программный комплекс резервной релейной защиты

4.7 Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А РАСЧЕТ КОЭФФИЦИЕНТОВ ЧУСТВИТЕЛЬНОСТИ ЗАЩИТ ДАЛЬНЕГО РЕЗЕРВИРОВАНИЯ К УДАЛЕННЫМ КОРОТКИМ

ЗАМЫКАНИЯМ

ПРИЛОЖЕНИЕ Б ПРОГРАММА РАСЧЕТА РЕЖИМА УДАЛЕННОГО СИММЕТРИЧНОГО КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ В СХЕМЕ С РАДИАЛЬНОЙ ЛИНИЕЙ

ПРИЛОЖЕНИЕ В ПРОГРАММА РАСЧЕТА РЕЖИМА УДАЛЕННОГО СИММЕТРИЧНОГО КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ В СХЕМЕ С ЛИНИЕЙ,

ИМЕЮЩЕЙ ДВУСТОРОННЕЕ ПИТАНИЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ Г МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТА ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ УДЕЛЬНОЙ

ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ ПЛАЗМЫ СТОЛБА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ДУГИ

МОДЕЛИ СТОЛБА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ДУГИ

ПРИЛОЖЕНИЕ Е ЗАВИСИМОСТИ КРИТЕРИЕВ ОЦЕНКИ

ИНФОРМАЦИОННЫХ ПРИЗНАКОВ СУЩЕСТВОВАНИЯ АВАРИЙНЫХ

РЕЖИМОВ РАДИАЛЬНОЙ СЕТИ

ПРИЛОЖЕНИЕ Ж ОБЛАСТИ СУЩЕСТВОВАНИЯ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ЛИНИИ С ДВУСТОРОННИМ ПИТАНИЕМ В РАЗЛИЧНЫХ ПЛОСКОСТЯХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ПРИЗНАКОВ И ЗАВИСИМОСТИ КРИТЕРИЕВ

ОЦЕНКИ УКАЗАННЫХ ПРИЗНАКОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ И ПРИМЕР ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЗАЩИТЫ ДАЛЬНЕГО РЕЗЕРВИРОВАНИЯ ПОВЫШЕННОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ДЛЯ

РАДИАЛЬНОЙ ЛИНИИ С ОТВЕТВЛЕНИЯМИ

ПРИЛОЖЕНИЕ К ПРИМЕР ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЗАЩИТЫ ДАЛЬНЕГО РЕЗЕРВИРОВАНИЯ ПОВЫШЕННОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ДЛЯ ЛИНИИ С

ДВУСТОРОННИМ ПИТАНИЕМ С ОТВЕТВЛЕНИЯМИ

ПРИЛОЖЕНИЕ Л ДОКУМЕНТЫ, ПОДТВЕРДЖДАЮЩИЕ ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИССЕРТАЦИОННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Многопараметрическая релейная защита дальнего резервирования ответвительных подстанций распределительных электрических сетей 6-110 кВ»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы диссертации. Активный рост промышленного и сельскохозяйственного производства предопределил высокие темпы развития электроэнергетического комплекса нашей страны во второй половине XX века. Строились крупные тепло- и гидроэлектростанции, произошло формирование и широкое распространение атомной энергетики, осваивались новые классы напряжений, росла протяженность и разветвленность электрических сетей, сформировалась единая энергетическая система [23, 51, 52]. В 60 - 70 годы в распределительных электрических сетях 6 - 110 кВ с целью экономии средств, для питания потребителей сооружались ответвительные и проходные необслуживаемые подстанции, выполненные по упрощенным схемам первичных и вторичных соединений. Основными особенностями данных подстанций являются применение пары высоковольтных коммутационных аппаратов «отделитель-короткозамыкатель» вместо выключателей на стороне высшего напряжения, использование переменного (выпрямленного) оперативного тока, а также отсутствие дежурного персонала. Указанные факторы упрощают обслуживание и снижают стоимость возведения подобных подстанций, однако негативно сказываются на их надежности. Отказ релейной защиты (РЗ) или короткозамыкателя подобной подстанции в условиях отсутствия обслуживающего персонала может привести к длительному существованию режима короткого замыкания (КЗ) и существенному материальному ущербу [81, 92, 135, 136].

В 90-е годы на фоне тяжелой экономической ситуации в стране произошел спад в развитии электроэнергетики. Существенно снизилась выработка электроэнергии, практически остановилось строительство новых энергообъектов, реконструкция и модернизация существующих. Участились случаи возникновения аварийных режимов и отказов устройств релейной защиты и автоматики (РЗА), в частности на ответвительных и проходных подстанциях, выполненных по упрощенным схемам. Особую роль в указанных условиях стали

играть релейные защиты дальнего резервирования, устанавливаемые на смежных энергообъектах и позволяющие без значительных капитальных затрат повысить надежность ликвидации аварийных режимов [14, 52, 81].

В настоящее время предпринимаются шаги по переводу отечественной энергетики на путь инновационного и энергоэффективного развития, изменению структуры и масштабов производства энергоресурсов, созданию конкурентной рыночной среды и интеграции в мировую энергетическую систему. Вкладываются значительные средства в строительство новых, реконструкцию и модернизацию существующих энергообъектов [44, 134]. Тем не менее, в отечественной электроэнергетической системе (ЭЭС) остается высокая доля изношенного, морально устаревшего оборудования. Согласно данным ПАО «Россети», доля устаревших устройств РЗ составляет порядка 55%. Доля отказов реле по причине их старения - около 34% всех случаев отказа. В неудовлетворительном состоянии также зачастую находится и высоковольтное оборудование [26, 44]. Указанные факторы обуславливают сохранение необходимости обеспечения надежного дальнего резервирования защит в отечественной энергетике.

Проблема дальнего резервирования защит ответвительных и проходных подстанций распределительных электрических сетей 6 - 110 кВ заключается в схожести параметров режимов КЗ на шинах низшего напряжения данных подстанций и нормальных нагрузочных режимов в месте установки защит дальнего резервирования. Дополнительные трудности вызывает наличие значительной двигательной нагрузки защищаемого участка сети, переходного сопротивления электрической дуги в месте повреждения, нескольких источников питания [81, 136, 123, 124]. Повысить надежность функционирования рассматриваемых подстанций возможно путем осуществления мероприятий по резервированию отказов отделителей и короткозамыкателей (УРОКЗ), совершенствования схем оперативного тока с установкой современных независимых источников питания для действия коммутационных аппаратов, реализации схем коммутации КЗ отделителем при отказе короткозамыкателя.

Однако данные мероприятия не исключают необходимости обеспечения дальнего резервирования [73, 74, 81, 136].

Актуальность темы диссертации подтверждается наличием и постоянным появлением новых публикаций в технических журналах [11, 13, 18, 21, 43, 46, 47, 54, 57, 58, 62-64, 76-78, 80, 86, 90, 96, 97, 129, 141, 165-169], патентов и авторских свидетельств [1-11, 97-121] по данной тематике, а также её соответствием Приоритетному направлению развития науки, технологий и техники РФ «8. Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика», критической технологии РФ «26. Технологии создания энергосберегающих систем транспортировки, распределения и использования энергии» [94], направлению научных исследований концепции развития РЗА ПАО «Россети» «Комплексный подход к обеспечению надежности работы ЭЭС, включающий обоснованные решения в части аппаратно-программных средств, устройств и систем РЗА, обеспечения живучести объектов ЭЭС» [59], научному направлению ЮРГПУ(НПИ) «Комплексное использование топливно-энергетических ресурсов и повышение надежности, экономичности и безопасности энергетических систем».

Степень разработанности. Первые разработки в области РЗ дальнего резервирования ответвительных и проходных подстанций распределительных электрических сетей 6 - 110 кВ базировались на применении специального высоковольтного оборудования (трехсекционных реакторов с управляемой вторичной обмоткой, силовых трансформаторов с подмагничивающей обмоткой и т.д.), изменяющего режим работы сети при возникновении повреждений на защищаемых подстанциях [1, 7, 63]. Необходимость значительных капиталовложений при реализации данных технических решений существенно ограничило их использование в ЭЭС.

В связи с этим рядом авторов были разработаны защиты дальнего резервирования ответвительных и проходных подстанций, не требующие применения специального высоковольтного оборудования. Для выявления удаленных несимметричных КЗ были предложены устройства с контролем тока

обратной последовательности и контролем разности токов фаз [57, 58, 63]. Для выявления удаленных симметричных повреждений созданы защиты, осуществляющие одновременный контроль модуля и аргумента тока в месте установки защиты [11, 80], контроль аварийных параметров режима [6, 57, 63, 80], текущих параметров в нескольких точках энергосистемы [8, 63, 99], реализацию адаптивных алгоритмов работы [2, 98]. Значительный вклад в развитие темы дальнего резервирования защит ответвительных и проходных подстанций внесли ученые Новочеркасской и Чебоксарской школ РЗ [18, 21, 54, 76-78, 80, 86, 90, 97, 141]. Главными направлениями их работы являются совершенствование защит с контролем ортогональных составляющих тока прямой последовательности [54, 80, 86, 90, 141] и защит, использующих алгоритмические модели защищаемого объекта [18, 21, 76-78, 97] соответственно. Отдельно необходимо отметить вклад следующих ученых: Я.Л. Арцишевского, Г.В. Бердова, А.В. Богдана, Д.С. Васильева, Я.С. Гельфанда, М.Л. Голубева, Н.А. Дони, Ю.И. Жаркова, А.С. Засыпкина, М.Я. Клецеля, А.Н. Кожина, В.Н. Козлова, С.Л. Кужекова. Ю.С. Кузника, А.Л. Куликова, Ю.Я. Лямеца, И.Ф. Маруды, В.И. Нагая, И.В. Нагая, К.И. Никитина, Г.С. Нудельмана, А.О. Павлова, С.Я. Петрова, В.А. Рубинчика, М.М. Середина, А.М. Федосеева, Е.П. Фигурнова, М.И. Царева, М.А. Шабада и др.

В настоящее время наблюдается активное развитие многопараметрических РЗ дальнего резервирования ответвительных и проходных подстанций [76-78]. Отличительной особенностью многопараметрических устройств является расширенная по сравнению с традиционными защитами информационная база, позволяющая повысить их чувствительность к повреждениям энергообъектов за счет реализации алгоритмов разделения режимов работы сети в многомерном пространстве информационных признаков. Примерами подобных защит дальнего резервирования, получившими наибольшее распространение в энергосистеме России, являются устройства Бреслер 0107.030 (НПП «Бреслер», г. Чебоксары) [97], КЕДР-07 (ФГБОУ ВО ЮРГПУ (НПИ) им. М.И. Платова, НИИ Энергетики ЮРГПУ(НПИ), ООО «НИИ энерготехнологий»

г. Новочеркасск) [49], защита дальнего резервирования, реализованная в шкафах серии ШЭ2607 (ООО НПП «ЭКРА», г. Чебоксары) [96].

Однако, несмотря на высокую степень технического совершенства и реализацию современных способов распознавания аварийных режимов, существующие устройства РЗ в ряде случаев оказываются нечувствительными к удаленным КЗ на шинах низшего напряжения ответвительных подстанций с трансформаторами малой мощности, т.е. не способны полноценно осуществлять функции дальнего резервирования, особенно при наличии значительной двигательной нагрузки защищаемой сети [81, 83, 131, 133].

Цель работы: разработка многопараметрической релейной защиты дальнего резервирования ответвительных подстанций распределительных электрических сетей 6 - 110 кВ. В ходе выполнения работы были поставлены и решены следующие научные задачи:

1. Классификация существующих защит дальнего резервирования и анализ их чувствительности.

2. Анализ существующих и разработка новых методик и программ расчета режимов работы электрических сетей для обеспечения экспресс-анализа чувствительности и расчета параметров срабатывания РЗ дальнего резервирования ответвительных и проходных подстанций.

3. Разработка термодинамической модели и программы расчета переходного сопротивления электрической дуги в месте повреждения, методики экспериментального определения электрических параметров ее плазмы.

4. Разработка критерия, характеризующего возможность разделения областей существования нормальных и аварийных режимов в многомерном пространстве признаков.

5. Разработка алгоритмов, структурных и функциональных схем многопараметрических РЗ дальнего резервирования повышенной чувствительности.

6. Внедрение разработанных структурных и функциональных схем в новые устройства РЗ, проведение лабораторных и промышленных испытаний.

Методология и методы диссертационного исследования. При

выполнении поставленных задач применялись методы математического анализа, математического моделирования, численного решения дифференциальных уравнений, теории электрических цепей, теории распознавания образов, лабораторного эксперимента, промышленной проверки разработанных устройств.

Научная новизна работы заключается в том, что:

1. Разработана методика расчета установившихся режимов удаленных КЗ, отличающаяся комплексным учетом модулей и фаз ЭДС источников, положений РПН трансформаторов, статических характеристик нагрузки (СХН) и позволяющая повысить точность расчета уставок, проверки чувствительности РЗ дальнего резервирования ответвительных подстанций.

2. Для анализа работы РЗ разработана термодинамическая модель электрического дугового разряда и методика экспериментального определения удельной электропроводности его плазмы, отличающиеся комплексным учетом параметров питающей сети, материала поврежденных частей оборудования, свойств окружающей среды и позволяющие выполнять расчет параметров переходного сопротивления в месте КЗ с учетом их нелинейности.

3. Для анализа работы РЗ дальнего резервирования при КЗ за трансформаторами ответвительных подстанций впервые предложен безразмерный критерий, характеризующий возможность разделения областей существования режимов в многомерном пространстве информационных признаков с учетом его нормирования (приведения параметров признаков к единому масштабу) на основе данных о погрешностях измерения параметров информационных признаков.

4. Разработаны алгоритмы работы многопараметрических РЗ дальнего резервирования, отличающиеся коррекцией характеристик срабатывания на основе данных об изменении напряжения и положения выключателей питающей подстанции, текущих величин и приращений ортогональных составляющих тока прямой последовательности контролируемой воздушной линии (ВЛ),

позволяющие повысить чувствительность РЗ дальнего резервирования к удаленным симметричным КЗ.

5. Впервые предложен способ селекции (распознавания) поврежденного трансформатора по мощности за счет контроля приращения реактивной составляющей тока прямой последовательности в месте установки РЗ дальнего резервирования с учетом коррекции от приращения активной составляющей тока, позволяющий осуществить адресный выезд ремонтной бригады на поврежденную подстанцию, снизить время существования аварийного режима и уменьшить объем возможного повреждения электрооборудования.

Степень достоверности полученных результатов подтверждается успешными лабораторными, промышленными испытаниями и опытом эксплуатации разработанных устройств РЗ, достаточной степенью сходимости результатов расчетов и лабораторных экспериментов, физической достоверностью и корректным использованием математических моделей. Использованные в диссертации допущения не противоречат физике рассматриваемых процессов.

Соответствие паспорту специальности. Согласно формуле специальности 05.14.02 - Электрические станции и электроэнергетические системы, данная диссертация посвящена вопросам «развития и совершенствования теоретической и технической базы электроэнергетики с целью обеспечения экономичного и надежного производства электроэнергии, ее транспортировки и снабжения потребителей электроэнергией в необходимом для потребителей количестве и требуемого качества». Научные положения, отраженные в диссертации, соответствуют областям исследования специальности 05.14.02 - Электрические станции и электроэнергетические системы:

- к п.6. «Разработка методов математического и физического моделирования в электроэнергетике» относятся предложенные термодинамическая модель дугового разряда и методика экспериментального определения электрических параметров его плазмы, позволяющие рассчитывать нелинейное переходное сопротивление в месте КЗ.

- к п.7. «Разработка методов расчета установившихся режимов, переходных процессов и устойчивости электроэнергетических систем» относится предложенная методика расчета установившихся режимов удаленных КЗ.

- к п.9. «Разработка методов анализа и синтеза систем автоматического регулирования, противоаварийной автоматики и релейной защиты в электроэнергетике» относятся предложенный критерий оценки возможности разделения режимов в многомерном пространстве признаков, алгоритмы функционирования многопараметрических РЗ дальнего резервирования и способ селекции (рапознавания) поврежденного трансформатора по мощности для определения аварийной подстанции.

- к п.13. «Разработка методов использования ЭВМ для решения задач в электроэнергетике» относятся разработанные программы, обеспечивающие выполнение расчета аварийных установившихся режимов работы сети и электрических параметров дугового разряда в месте повреждения.

Теоретическая значимость работы заключается в развитии теории многопараметрических РЗ дальнего резервирования и разработке нового подхода к исследованию переходного сопротивления электрической дуги в месте повреждения в области РЗ электроэнергетических систем.

Практическая значимость работы.

1. Использование предложенных алгоритмов работы РЗ дальнего резервирования и способа селекции поврежденного трансформатора позволяет повысить чувствительность РЗ к удаленным КЗ и снизить время их ликвидации, что имеет существенное значение для электросетевых компаний с точки зрения повышения надежности снабжения потребителей электроэнергией.

2. Использование предложенной методики расчета установившихся режимов удаленных КЗ позволяет повысить точность расчета уставок и проверки чувствительности РЗ дальнего резервирования, что имеет существенное значение при проектировании и эксплуатации РЗ электрических сетей, анализе эффективности использования РЗ в электроэнергетике.

Реализация работы (практическое внедрение). Предложенные структурная и функциональные схемы устройств многопараметрических РЗ дальнего резервирования реализованы в устройстве МСРЗ-01ДР, разработанном в ЮРГТУ(НПИ) для ОАО «Кубаньэнерго», и в аппаратно-программном комплексе АПК РРЗ, созданном в ООО «АвтоматикаДон» при поддержке Минобрнауки России (соглашение № 14.579.21.0083, уникальный идентификатор RFMEFI57914X0083). Устройства прошли успешные испытания. МСРЗ-01ДР внедрено на подстанции 110 кВ «Калининская» Тимашевских электрических сетей ПАО «Кубаньэнерго». Разработанные программы расчета установившихся режимов удаленных КЗ и режима горения столба электрической дуги (для определения электрических параметров переходного сопротивления в месте повреждения) внедрены в учебный процесс ЮРГПУ(НПИ).

Положения, выносимые на защиту.

1. Методика расчета установившихся режимов удаленных КЗ с комплексным учетом модулей и фаз ЭДС источников, положений РПН трансформаторов, СХН для расчета уставок и проведения экспресс-анализа чувствительности РЗ дальнего резервирования ответвительных и проходных подстанций.

2. Термодинамическая модель столба электрической дуги и методика экспериментального определения удельной электропроводности ее плазмы для расчета электрических параметров переходного сопротивления в месте КЗ.

3. Критерий оценки возможности разделения областей существования режимов в многомерном пространстве признаков с учетом его нормирования на основе данных о погрешностях измерения параметров информационных признаков для нужд многопараметрических РЗ дальнего резервирования.

4. Адаптивные алгоритмы функционирования, структурная и функциональные схемы многопараметрических РЗ дальнего резервирования ответвительных и проходных подстанций с коррекцией характеристик срабатывания на основе данных об изменении напряжения и состояния коммутационных аппаратов питающей подстанции, текущих величин и

приращений ортогональных составляющих тока прямой последовательности контролируемой ВЛ.

Апробация результатов. Основные положения диссертации были представлены на научно-технических конференциях и семинарах: Всероссийский научный семинар «Кибернетика энергетических систем», Новочеркасск, 2011, 2012, 2013, 2014, 2015 г.г., Международная научно-техническая конференция «Электроэнергетика глазами молодежи», Новочеркасск 2013 г., Томск 2014 г., сессия программы «Участник молодежного научно-инновационного конкурса 2012», Ростов-на-Дону, 2012 г., Международная научно-техническая конференция «Современные направления развития систем релейной защиты и автоматики энергосистем», Екатеринбург, 2013 г., Сочи, 2015 г., Всероссийская конференция «Релейная защита и автоматика энергосистем», Москва 2012, 2014 г.г., Международная научно-техническая конференция Пром-Инжиниринг, Челябинск, 2015, 2016 г.г., International Scientific Symposium of Electrical Power Engineering, ELECTROENERGETIKA, Stara Lesna, Slovakia, 2015г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 18 печатных работ, в том числе 4 в журналах, входящих в перечень рецензируемых научных изданий ВАК, 3 патента, 2 свидетельства о государственной регистрации программ для ЭВМ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 169 наименований и 10 приложений. Объем работы составляет 198 страниц основного текста, иллюстрированного рисунками и таблицами на 66 страницах, и 101 страницы приложений.

ГЛАВА 1 АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ДАЛЬНЕГО РЕЗЕРВИРОВАНИЯ ЗАЩИТ ОТВЕТВИТЕЛЬНЫХ И ПРОХОДНЫХ

ПОДСТАНЦИЙ

1.1 Особенности построения ответвительных и проходных подстанций

В 70 - 80 г.г. ХХ века развитие экономики нашей страны происходило в условиях опережающих темпов роста промышленности, что требовало наращивания энергетических мощностей и развития распределительной электрической сети. С целью снижения затрат на электрификацию потребителей в сетях 6 - 110 кВ активно возводились ответвительные и проходные подстанции, выполненные по упрощенным схемам первичных и вторичных соединений (рисунок 1.1) [81, 92, 135, 136]. Основными особенностями данных подстанций являются применение пары высоковольтных коммутационных аппаратов «отделитель-короткозамыкатель» вместо выключателей на стороне высшего напряжения, использование переменного (выпрямленного) оперативного тока и отсутствие дежурного персонала.

Повреждения трансформаторов рассматриваемых подстанций (например, Т1) выявляются защитами, подключенными к трансформаторам тока, установленным на вводах высшего напряжения данных трансформаторов (ТА5). Эти защиты (АК5) действуют на включение короткозамыкателя (^N1), создавая тем самым искусственное короткое замыкание в зоне действия основных защит (АК1, АК3) питающей линии (Ж1). После отключения питающей линии, в бестоковую паузу, отключается отделитель (QR1), отсоединяя поврежденный трансформатор от сети. Питающая линия вводится в работу действием автоматики повторного включения (АПВ).

Использование переменного (выпрямленного) оперативного тока предусматривает отказ от использования батарей аккумуляторов, требующих специальных условий эксплуатации (сооружения аккумуляторных помещений с приточно-вытяжной вентиляцией, периодического технического обслуживания,

наличия специально обученного персонала) [92, 135]. В качестве источников оперативного тока на данных подстанциях используются специальные блоки питания, подключаемые к трансформаторам тока, трансформаторам напряжения или трансформаторам собственных нужд подстанции.

Рисунок 1.1 - Пример схемы участка электрической сети с ответвительной подстанцией, выполненной по упрощенным схемам первичных и вторичных

соединений

Отсутствие выключателей на стороне высшего напряжения и батарей аккумуляторов значительно снижает затраты на возведение и эксплуатацию данных подстанций. Вместе с тем отделители и короткозамыкатели обладают меньшей надежностью по сравнению с выключателями [36]. Отсутствие батареи аккумуляторов на энергообъекте повышает риск потери оперативного тока подстанции, а значит отказа релейной защиты (основных защит и защит ближнего резервирования). Отсутствие постоянного дежурного персонала повышает вероятность выявления неисправностей устройств защиты по факту неотключения возникшего повреждения. Вышеперечисленные факторы обуславливают необходимость обеспечения надежного дальнего резервирования

защит ответвительных и проходных подстанций, выполненных по упрощенным схемам, или, при невозможности выполнения данного требования, реализацию дополнительных мероприятий по повышению надежности защит ближнего резервирования (использование защит с предварительно заряженными конденсаторами, автоматики УРОКЗ и пр.) [81, 136].

1.2 Возможности обеспечения функций дальнего резервирования традиционными

защитами

Традиционно в качестве резервных защит, устанавливаемых на линиях электропередачи, применяются максимально-токовые защиты (МТЗ), дистанционные защиты (ДЗ) и токовые защиты нулевой последовательности (ТЗНП). При этом МТЗ и ДЗ предназначены для выявления междуфазных коротких замыканий, а ТЗНП - однофазных и двухфазных КЗ на землю [81, 136, 150-152, 156].

Необходимо отметить, что большинство ответвительных и проходных подстанций, выполненных по упрощенным схемам, со стороны среднего и низшего напряжений включаются в сети 6-35 кВ с изолированной нейтралью, для которых однофазные замыкания на землю не являются короткими замыканиями и не сопровождаются протеканием значительных токов. Основным условием выбора уставок последних ступеней ТЗНП, осуществляющих функции дальнего резервирования, является отстройка от токов небаланса, возникающих в фильтрах тока нулевой последовательности (ФТНП) при протекании через них значительных симметричных токов. Выбор малых уставок ТЗНП в большинстве случаев обеспечивает надежное выявление однофазных КЗ на защищаемых подстанциях [57, 63, 81]. В ряде случаев на последние ступени ТЗНП дополнительно возлагается функция выявления неполнофазных режимов работы защищаемой сети. Вопросы распознавания данных режимов описаны в [81, 85, 87, 88] и в данной работе не рассматриваются.

Междуфазные короткие замыкания могут возникать как на стороне высшего, так и низшего напряжений ответвительных подстанций. Основным критерием выбора уставок последних ступеней МТЗ и ДЗ является их отстройка от максимально возможных нагрузочных режимов, которые могут характеризоваться значительным током и низким сопротивлением защищаемой сети. Чувствительность релейных защит от междуфазных КЗ обычно проверяется в режимах двухфазных КЗ, отличающихся более низкими величинами фазных токов, чем режимы симметричных КЗ. Однако, согласно [57, 63, 81], удаленные двухфазные КЗ могут с достаточной чувствительностью выявляться защитами с контролем токов обратной последовательности. В данных условиях главным показателем эффективности МТЗ и ДЗ является их чувствительность к удаленным симметричным КЗ. Возможности распознавания двухфазных КЗ защитами с контролем тока обратной последовательности подробнее описаны в параграфе 1.5.

Рассмотрим возможности выявления трехфазных коротких замыканий на шинах низшего напряжения ответвительных подстанций на примере участка радиальной сети, схема которого приведена на рисунке 1.2.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Киреев, Павел Сергеевич, 2016 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. А.с. 1032515 SU, МПК Н02Н7/04. Устройство для защиты трансформатора без выключателя со стороны высшего напряжения / А.В. Богдан, Н.Н. Кургузов, В.П. Нелюбин, И.А. Задорожный. - 3239688, заявл. 23.01.1981, опубл. 30.07.1983.

2. А.с. 1238187 SU, МПК Н02Н3/08. Устройство для токовой защиты от междуфазного короткого замыкания трехфазной электроустановки с автоматическим повторным включением / А.В. Богдан, М.Я. Клецель, К.И. Никитин. - 3720623, заявл. 12.01.1984, опубл. 15.06.1986.

3. А.с. 1259401 SU, МПК Н02Н7/26. Устройство для защиты линии с подключенным к ней трансформатором без выключателя со стороны высшего напряжения и резистором в цепи короткозамыкателя / А.В. Богдан, Н.Н. Кургузов, В.П. Нелюбин, И.А. Задорожный, В.П. Терпугов. - 3819129, заявл. 06.12.1984, опубл. 23.09.1986.

4. А.с. 1319144 SU, МПК Н02Н7/04. Устройство для резервной защиты отпаечного трансформатора / Ю.С. Кузник. - 3885701, заявл. 20.03.1985, опубл. 23.06.1987.

5. А.с. 1383458 SU, МПК Н02Н3/08, Н02Н7/26. Устройство с диагностикой для резервной защиты ЛЭП / А.В. Богдан, М.Я. Клецель, К.И. Никитин. - 3969175, заявл. 28.10.1985, опубл. 15.07.1991.

6. А.с. 1737610 SU, МПК Н02Н7/26. Устройство для токовой направленной защиты линии / Ю.С. Кузник. - 4748889, заявл. 16.10.1989, опубл. 30.05.1992.

7. А.с. 917248 SU, МПК Н02Н3/08, Н02Н7/04. Устройство для защиты трансформатора, работающего без выключателя со стороны высшего напряжения / С.Г. Толстов, Д.Д. Левкович, Г.А. Славин, Л.Е. Врублевский, В.Д. Зорин. - 2973677, заявл. 25.08.1980, опубл. 30.03.1982.

8. А.с. 943965 SU, МПК Н02Н3/28. Устройство для дифференциально-фазной высокочастотной защиты линии электропередачи с ответвлениями / Ю.С. Кузник. - 2998885, заявл. 29.10.1980, опубл. 15.07.1982.

9. А.с. 955348 SU, МПК Н02Н7/26. Устройство для резервирования релейной защиты линии электропередачи / Н.В. Даки, Ю.С. Кузник. - 2926486, заявл. 19.05.1980, опубл. 30.08.1982.

10. А.с. 982136 SU, МПК Н02Н7/04. Способ резервной защиты трансформатора / Ю.С. Кузник. - 2754385, заявл. 19.03.1979, опубл. 18.12.1982.

11. Акопян Г.С. Устройство дальнего резервирования отключения коротких замыканий // Электрические станции. - 2001. - № 9. - С. 51 - 52.

12. Ананичева С.С., Мызин А.Л. Схемы замещения и установившиеся режимы электрических сетей: учеб. пособие. - Екатеринбург: УрФУ, 2012. - 80 с.

13. Арцишевский Я.Л., Вострокнутов С.А. Повышение быстродействия релейной защиты и автоматики в электрической сети 6-35 кВ мегаполиса // Энергетик. - 2011. - № 6. - С. 9 - 13.

14. Беляев Л.С. Проблемы электроэнергетического рынка. - Новосибирск: Наука, 2009. - 296 с.

15. Брон О.Б., Сушков Л.К. Потоки плазмы в электрической дуге выключающих аппаратов. - Л.: Энергия, 1975. - 212 с.

16. Бургсдорф В.В. Открытые электрические дуги большой мощности // Электричество. - 1948. - № 10. - С. 15 - 23.

17. Бухмиров В.В., Ракутина Д.В., Солнышкова Ю.С. Справочные материалы для решения задач по курсу «Тепломассообмен» - Иваново: ИГЭУ, 2009. - 102 с.

18. Бычков Ю.В., Васильев Д.С., Павлов А.О. Алгоритмические модели на примере защиты дальнего резервирования и определения места повреждения // Изв. вузов. Электромеханика. - 2010. - № 6. - С. 63 - 67.

19. Важнов А.И. Переходные процессы в машинах переменного тока. -Л.: Энергия, 1980. - 256 с.

20. Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. - М.: Физматгиз, 1963. - 708 с.

21. Васильев Д.С. Обеспечение селективной работы защиты дальнего резервирования // Изв. вузов. Электромеханика. - 2008. - Спецвыпуск. -С. 79 - 80.

22. Веников В.А. Переходные электромеханические процессы в электрических системах: учебник для электроэнергет. спец. вузов. - М.: Высш. шк., 1985. - 536 с.

23. Веников В.А., Путятин Е.В. Введение в специальность: учеб. пособие для вузов. - М.: Высшая школа, 1978. - 294 с.

24. Вучков И. Прикладной линейный регрессионный анализ. - М.: Финансы и статистика, 1987. - 239 с.

25. Гармаш В.А., Тютина Н.М. Электромагнитные переходные процессы: методические указания к практическим занятиям. - Новочеркасск: ЮРГТУ(НПИ), 2013. - 51 с.

26. Гвоздев Д.Б. Проблемы и перспективы развития релейной защиты и автоматики электросетевого комплекса [Электронный ресурс] // Презентации докладов 5-й международной научно-технической конференции «Современные направления развития систем релейной защиты и автоматики энергосистем». Пленарное заседание. - Режим доступа: http://cigre.ru/activity/conference/ relayprotect5/materials/Opening.rar (дата обращения 17.06.2016).

27. Гоппе Г.Г., Павлов В.Е. Исследование условий самозапуска электроприводов технологических установок при возмущениях в электрических сетях // Вестник ИрГТУ. - 2013. - №12(83). - С. 252 - 257.

28. Горелик А.Л., Скрипкин В.А. Методы распознавания: учеб. пособие. -М.: Высшая школа, 1984. - 208 с.

29. ГОСТ 12965-85. Трансформаторы силовые масляные общего назначения классов напряжения 110 и 150 кВ. Технические условия. - Введ. с 01.07.1986. - М.: Изв-во стандартов, 1985. - 48 с.

30. ГОСТ 17544-85. Трансформаторы силовые масляные общего назначения классов напряжения 220, 330, 500 и 750 кВ. Технические условия. -Введ. с 01.07.1986. - М.: Изд-во стандартов, 1986. - 38 с.

31. ГОСТ 1983-2001. Трансформаторы напряжения. Общие технические условия. - Введ. с 01.01.2003. - М.: Изд-во стандартов, 2002. - 35 с.

32. ГОСТ 7746-2001. Трансформаторы тока. Общие технические условия. - Введ. с 01.01.2003. - М.: Изд-во стандартов, 2002. - 33 с.

33. ГОСТ Р 52735-2007. Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением свыше 1 кВ. - Введ. с 12.07.2007. - М.: Стандартинформ, 2007. - 39 с.

34. Грановский В.Л. Электрический ток в газе. Установившийся ток. - М.: главная редакция физико-математической литературы издательства «Наука», 1971. - 490 с.

35. Гренандер У. Лекции по теории образов: в 3 т. Т. 1-3. - М.: Мир, 1979. - 384 с.

36. Гук Ю.Б. Теория надежности в электроэнергетике. - Л.: Энергоатомиздат, 1990. - 208 с.

37. Гурвич Л.В., Вейц В.А., Медведев В.А. Термодинамические свойства индивидуальных веществ. Справочное издание в 4-х т. Т.1. Кн.2. - М.: Наука, 1978. - 328 с.

38. Гуревич Ю.Е., Либова Л.Е., Окин А.А. Расчеты устойчивости и противоаварийной автоматики в энергосистемах. - М.: Энергоатомиздат, 1990. -390 с.

39. Документация (Help): Описание-компонент-АРМ-СРЗА.rar [Электронный ресурс] // Сайт ПК «БРИЗ». - Режим доступа: http://pk-briz.ru/sites/briz/files/%D0%9E%D0%BF%D0%B8%D1%81%D0%B0%D0%BD%D0 %B8%D0%B5-%D0%BA%D0%BE%D0%BC%D0%BF%D0%BE%D0%BD%D0%B5 %D0%BD%D1%82-%D0%90%D0%A0%D0%9C-%D0%A 1%D0%A0%D0%97%D0 %90.rar (дата обращения 22.06.2016).

40. Дрейпер Н., Смит Г. Прикладной регрессионный анализ: в 2-х кн. Кн.1. - М.: Финансы и статистика, 1986. - 366 с.

41. Дуда Р., Харт П. Распознавание образов и анализ сцен. - М.: Мир, 1976. - 507 с.

42. Дьяков А.Ф., Платонов В.В. Основы проектирования релейной защиты электроэнергетических систем: учеб. пособие. - М.: Издательство МЭИ, 2000. - 248 с.

43. Жарков Ю.И., Шпанченко И.Л. Интеллектуализация микропроцессорных терминалов релейной защиты и автоматики электротяговых сетей переменного тока // Электрификация и организация скоростных тяжеловесных коридоров на железнодорожном транспорте: тезисы докладов IV междунар. симпозиума Eltrans'2007, г. Санкт-Петербург, 23-26 октября 2007 г. -С. 41 - 42.

44. Жуков А.В. Современное состояние и перспективы развития систем РЗА в ЕЭС России [Электронный ресурс] // Презентации докладов 5-й международной научно-технической конференции «Современные направления развития систем релейной защиты и автоматики энергосистем». Пленарное заседание. - Режим доступа: http://cigre.ru/activity/conference/relayprotect5/ materials/Opening.rar (дата обращения 17.06.2016).

45. Жуков В.В., Далл А.А. Расчет сопротивления открытой электрической дуги // Электричество. - 1990. - № 1. - С. 29 - 34.

46. Засыпкин А.С., Бердов Г.В. Предотвращение ложной работы ускоряемых ступеней релейной защиты линий с ответвлениями и трансформаторов // Электрические станции. - 1971. - № 4. - С. 57 - 61.

47. Засыпкин А.С., Бердов Г.В., Середин М.М. Расчетные кривые для определения вторичных токов в реле при включении силовых трансформаторов на холостой ход // Изв. вузов. Электромеханика. - 1971. - № 4. - С. 390 - 396.

48. Идельчик В.И. Электрические системы и сети: учебник для вузов. -М.: Энергоатомиздат, 1989. - 592 с.

49. Инструкция по эксплуатации устройства дальнего резервирования типа КЕДР-07 [Электронный ресурс] // Устройства релейной защиты, автоматики и диагностики энергосистем. - Новочеркасск: Научно-производственный центр энергетики ЮРГПУ(НПИ), 2014. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM).

50. Исаченко В.П. Теплопередача: учебник для вузов. - М.: Энергия, 1975. - 488 с.

51. История электротехники / под ред. И.А. Глебова. - М.: Издательство МЭИ, 1999. - 524 с.

52. История электроэнергетики: учеб. пособие / В.Н. Горюнов,

B.А. Ощепков, А.Г. Лютаревич, Д.Г. Сафонов. - Омск: Изд-во ОмГТУ, 2005. -80 с.

53. Калентионок Е.В. Филипчик Ю.Д. Исследование устойчивости электроэнергетических систем на ЭВМ: методическое пособие к курсовой работе по дисциплинам «Устойчивость электроэнергетических систем», «Переходные процессы в электроэнергетических системах» для студентов электроэнергетических специальностей. - Минск: БНТУ, 2010. - 60 с.

54. Калинина Н.О., Нагай И.В. Анализ эффективности защит дальнего резервирования на основе адаптивных токовых органов // Изв. вузов. Электромеханика. - 2008. - Спецвыпуск. - С. 104 - 105.

55. Киреев П.С., Нагай В.И., Нагай И.В. Модель переходного сопротивления для оценки функционирования релейной защиты // Изв. вузов. Электромеханика. - 2014. - № 3. - С. 123 - 126.

56. Киреев П.С. Экспериментальное исследование низковольтной электрической дуги для целей релейной защиты // Изв. вузов. Электромеханика. -2016. - №1. - С. 78 - 81.

57. Клецель М.Я., Никитин К.И. Анализ чувствительности резервных защит распределительных сетей энергосистем // Электричество. - 1992. - № 2. -

C. 19 - 23.

58. Клецель М.Я., Никитинн К.И. Резервная защита линий, реагирующая на разность модулей токов фаз и их приращения // Электричество. - 1993. -№ 10. - С. 23 - 26.

59. Концепция развития релейной защиты и автоматики электросетевого комплекса [Электронный ресурс] // Официальный сайт ПАО «Россети». - Режим доступа: http.V/www. rosseti. ru/investment/science/tech/doc/vipiska_prilogenie.pdf (дата обращения 21.06.2016).

60. Кравченко В.Ф. Электромеханические переходные процессы в электрических системах. - Новочеркасск: ЮРГТУ(НПИ), 2012. - 171 с.

61. Кринберг И.А. Электропроводность воздуха в присутствии примеси // ПМТФ. - 1965. - №. 1. - С. 76 - 81.

62. Кужеков С.Л., Оклей П.И., Нудельман Г.С. Анализ совокупности требований к релейной защите с целью оценки ее эффективности // Электрические станции. - 2010. - № 2. - С. 43 - 48.

63. Кузник Ю.С. Возможности дальнейшего резервирования защит трансформаторов // Электрические станции. - 1994. - № 10. - С. 49 - 53.

64. Куликов А.Л., Клюкин А.Н. Стохастические алгоритмы защит дальнего резервирования распределительных электроустановок потребителей // Промышленная энергетика. - 2012. - № 5. - С. 32 - 38.

65. Куталадзе С.С., Боришанский В.М. Справочник по теплопередаче. -Л.-М.: Государственное энергетическое издательство, 1958. - 415 с.

66. Лекция по RUSTab. Часть 1. Динамические модели основного оборудования [Электронный ресурс] // Сайт Екатеринбургского общественного фонда «Фонд им. Д.А. Арзамасцева». - Режим доступа: http://www.rastrwin.ru/rustab/ (дата обращения 21.06.2016).

67. Лепский А.Е., Броневич А.Г. Математические методы распознавания образов: курс лекций. - Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2009. - 155 с.

68. Луконин А.В. Релейная защита закрытых электроустановок напряжением 0,4-10 кВ с распознаванием повреждений, сопровождаемых

электрической дугой: дис. ... канд. техн. наук: 05.14.02. - Новочеркасск, 2009. -200 с.

69. Ляшков В.И. Теоретические основы теплотехники: учеб. пособие. -М.: Издательство машиностроение - 1, 2005. - 260 с.

70. Макаров А.Н. Теория и практика теплообмена в электродуговых и факельных печах, топках, камерах сгорания. Монография. Часть первая. Основы теории теплообмена излучением в печах и топках. - Тверь: ТГТУ, 2007. - 184 с.

71. Макеев М.С., Кувшинов А.А. Алгоритм расчета параметров схемы замещения асинхронного двигателя по каталожным данным // Вектор науки ТГУ. - 2013. - №1(23). - С. 108 - 112.

72. Манилов А.М. Дальнее резервирование действия релейной защиты и выключателей в сетях напряжением 35-110 кВ // Промышленная энергетика. -1993. - № 3. - С. 24 - 25.

73. Маруда И.Ф. О резервировании отключения коротких замыканий на подстанциях 110 кВ // Электрические станции. - 2009. - № 1. - С. 45 - 49.

74. Маруда И.Ф. Релейная защита и автоматика ответвительной однотрансформаторной подстанции 110 кВ // Электрические станции. - 2005. -№ 5. - С. 70 - 73.

75. Михайлова М.М. Сборник задач и примеров расчета по теплопередаче. - М.: Производственно-издательский комбинат ВИНИТИ, 1963. -124 с.

76. Многомерная релейная защита. Ч.1. Теоретические предпосылки / Ю.Я. Лямец, Г.С. Нудельман, Д.В. Зиновьев, Д.В. Кержаев, Ю.В. Романов // Электричество. - 2009. - № 10. - С. 17 - 25.

77. Многомерная релейная защита. Ч.2. Анализ распознающей способности реле / Ю.Я. Лямец, Г.С. Нудельман, Д.В. Зиновьев, Д.В. Кержаев, Ю.В. Романов // Электричество. - 2009. - № 11. - С. 9 - 15.

78. Многомерная релейная защита. Ч.3. Эквивалентирование моделей / Ю.Я. Лямец, Г.С. Нудельман, Д.В. Зиновьев, Д.В. Кержаев, Ю.В. Романов // Электричество. - 2010. - № 1. - С. 9 - 15.

79. Нагай В.И. Повышение технического совершенства релейной защиты распределительных сетей 6-110 кВ электроэнергетических систем: дис. ... д-ра. техн. наук: 05.14.02. - Новочеркасск, 2002. - 483 с.

80. Нагай В.И. Релейная защита дальнего резервирования трансформаторов на ответвлениях ВЛ // Энергетик. - 2001. - № 3. - С. 28 - 29.

81. Нагай В.И. Релейная защита ответвительных подстанций электрических сетей. - М.: Энергоатомиздат, 2002. - 312 с.

82. Нагай И.В. Анализ функционирования измерительных органов сопротивления с контролем аварийных составляющих // Изв. вузов. Электромеханика. - 2008. - Спецвыпуск. - С. 100 - 101.

83. Нагай И.В. Дальнее резервирование в сетях 6-110 кВ. Проблемы и решения [Электронный ресурс] // Новости электротехники. - 2010. - № 6(66). -Режим доступа: http://www.news.elteh.ru/arh/2010/66/05.php (дата обращения 21.06.2016).

84. Нагай И.В., Киреев П.С., Украинцев А.В. Решение задачи распознавания режимов на примере резервной защиты воздушной линии с ответвлениями // Релейщик. - 2016. - № 1(25). - С. 32 - 37.

85. Нагай И.В. Многопараметрическая микропроцессорная резервная защита распределительных электрических сетей 6-110 кВ с ответвительными подстанциями: дис. ... канд. техн. наук: 05.14.02. - Новочеркасск, 2012. - 209 с.

86. Нагай И.В., Нагай В.И. Проблемы и решения дальнего резервирования трансформаторов ответвительных и промежуточных подстанций // Релейщик. -2009. - № 4. - С. 30 - 35.

87. Нагай И.В. О совершенствовании защит от неполнофазных режимов электрических сетей // Изв. вузов. Электромеханика. - 2011. - № 1. - С. 63 - 66.

88. Нагай И.В. Обеспечение функций дальнего резервирования релейной защиты трансформаторов в условиях продольно-поперечной несимметрии // Изв. вузов. Сев-Кав. регион. Техн. науки. - 2011. - № 5. - С. 19 - 24.

89. Нагай И.В. Учет влияния подпитки на переходное сопротивление в месте повреждения за трансформаторами ответвительных подстанций // Изв. вузов. Электромеханика.- 2012. - № 2. - С. 110 - 113.

90. Нагай И.В. Формирование характеристик срабатывания резервных защит воздушных линий с ответвлениями // Изв. вузов. Электромеханика. - № 2. -2011. - С. 56 - 61.

91. Небрат И.Л. Расчеты токов короткого замыкания для релейной защиты: учеб. пособие. Часть первая. - СПб.: ПЭИПК, 1996. - 51 с.

92. Неклепаев Б.Н. Электрическая часть электростанций и подстанций: учебник для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 640 с.

93. Неуймин В.Г., Александров А.С. Помощь к ПК RastrKZ [Электронный ресурс] // Сайт Екатеринбургского общественного фонда «Фонд им. Д.А. Арзамасцева». - Режим доступа: http://www.rastrwin.ru/download/Files/ HELP_RastrKZ3.pdf (дата обращения 21.06.2016).

94. Об утверждении приоритетных направлений развития науки, технологий и техники в Российской Федерации и перечня критических технологий Российской Федерации: указ Президента Российской Федерации от 07 июля 2011 г. № 899 // Собрание законодательства Российской Федерации. -2011 г. - № 28. - Ст. 4168.

95. Оптические свойства горячего воздуха / под ред. Л.М. Бибермана. -М.: издательство «Наука», 1970. - 320 с

96. Опыт эксплуатации защит дальнего резервирования тупиковых линий в сетевой кампании Татарстана / Р.М. Баязитов, В.М. Лопухов, В.М. Меер, Н.А. Дони, Н.А. Кочкин, А.А. Шурупов // Релейная защита и автоматизация. -2016. - № 01(22). - С. 50 - 58.

97. Павлов А.О., Васильев Д.С. Высокочувствительная защита дальнего резервирования линий электропередачи // Энергетик. - 2008. - № 12. - С. 5 - 7.

98. Пат. 101877 RU, МПК Н02Н3/00. Устройство адаптивной защиты трансформаторов ответвительных подстанций / И.В. Нагай. - 2010137663/07, заявл. 09.09.2010, опубл. 27.01.2011.

99. Пат. 109929 RU, МПК Н02Н3/08. Система резервной защиты трансформаторов ответвительных подстанций с определением поврежденного объекта и вида повреждения / И.В. Нагай. - 2011117138/07, заявл. 28.04.2011, опубл. 27.10.2011.

100. Пат. 114234 RU, МПК Н02Н3/08, Н02Н3/16. Адаптивная система резервной защиты с контролем положения РПН трансформаторов ответвительных подстанций / И.В. Нагай, П.С. Киреев, И.В. Персиянов. - 2011127357/07, заявл. 22.08.2011, опубл. 10.03.2012.

101. Пат. 131246 RU, МПК Н02Н3/08. Устройство адаптивной резервной защиты трансформаторов ответвительных подстанций / В.И. Нагай, И.В. Нагай, П.С. Киреев, С.В. Сарры, Б.С. Литаш, В.А. Богдан. - 2013109812/07, заявл. 05.03.13, опубл. 10.08.13.

102. Пат. 162402 RU, МПК Н02Н3/08. Устройство адаптивной резервной защиты трансформаторов на ответвлениях воздушной линии / В.И. Нагай, И.В. Нагай, П.С. Киреев, С.В. Сарры. - 2015145296/07, заявл. 21.10.2015, опубл. 10.06.2016.

103. Пат. 1808160 SU, МПК Н02Н3/08. Устройство токовой защиты электроустановки от коротких замыканий / М.Я. Клецель, А.Г. Кошель,

A.Н. Метельский, К.И. Никитин, В.В Челпаченко. - 4866541, заявл. 29.06.1990, опубл. 07.04.1993.

104. Пат. 2014705 RU, МПК Н02Н7/26. Устройство для резервной направленной токовой защиты ЛЭП с ответвлениями и с АВР секционного выключателя / Ю.С. Кузник. - 5043193/07, заявл. 22.05.1992, опубл. 15.06.1994.

105. Пат. 2016452 RU, МПК Н02Н3/38, Н02Н3/08. Резервная ступень защиты от коротких замыканий / В.М. Левицкий. - 4829052/07, заявл. 28.05.1990, опубл. 15.07.1994.

106. Пат. 2066511 RU, МПК Н02Н3/40, G01R31/08. Дистанционный способ защиты и автоматики линии электропередачи / Ю.Я. Лямец, В.И. Антонов,

B.А. Ефремов, Г.С. Нудельман. - 5055129/07, заявл. 16.07.1992, опубл. 10.09.1996.

107. Пат. 2088014 RU, МПК Н02Н7/26, Н02Н3/28. Способ резервной защиты линии с отпаечными трансформаторами / А.К. Вязовский. - 95113246/07, заявл. 26.07.1995, опубл. 20.08.1997.

108. Пат. 2149489 RU, МПК Н02Н3/40, С0^31/08. Способ дистанционной защиты и определения места замыкания на землю линии электропередачи / Ю.Я. Лямец, Г.С. Нудельман, В.А. Ефремов. - 99101976/09, заявл. 01.02.1999, опубл. 20.05.2000.

109. Пат. 2162269 RU, МПК Н02Н3/08. Устройство резервной защиты линии с трансформаторами на ответвлении / В.И. Нагай, С.В. Сарры, К.В. Чижов, В.В. Нагай. - 98115783/09, заявл. 20.08.1998, опубл. 20.01.2001.

110. Пат. 2183041 RU, МПК Н02Н3/26, Н02Н3/28, Н02Н3/093. Устройство для резервирования защит тяговых подстанций / Б.Е. Дынькин, П.С. Пичуков. -2000111257/09, заявл. 06.05.200, опубл. 27.05.2002.

111. Пат. 2248077 RU, МПК Н02Н3/40. Способ дистанционной защиты линии электропередач / Ю.Я. Лямец, Г.С. Нудельман, Е.Б. Ефимов, В.А. Ефремов. - 2002122894/28, заявл. 07.10.2002, опубл. 10.03.2005.

112. Пат. 2261509 RU, МПК Н02Н3/26. Устройство для резервной защиты линий с ответвлениями / М.Я. Клецель, К.И. Никитин, К.С. Теронов, В.Ш. Гибадулина. - 2004111289, заявл. 14.04.2004, опубл. 27.09.2005.

113. Пат. 2321126 RU, МПК Н02Н3/26. Устройство резервной защиты линий для сетей с заземленной нейтралью / К.И. Никитин, А.С. Стинский, К.Т. Шахаев, Д.С. Шеломенцев. - 2006130587/09, заявл. 24.08.2006, опубл. 27.03.2008.

114. Пат. 2353039 RU, МПК Н02Н7/04. Устройство резервной токовой защиты трансформатора со схемой соединения обмоток Y/Y / К.И. Никитин, М.Я. Клецель, А.С. Стинский, Н.М. Зайцева. - 2008100458/09, заявл. 09.01.2008, опубл. 20.04.2009.

115. Пат. 2405235 RU, МПК Н02Н7/04. Устройство резервной токовой защиты трансформатора с повышенной чувствительностью к двухфазным КЗ /

В.Н. Горюнов, М.И. Клецель, А.С. Стинский. - 2009120727/07, заявл. 01.06.2009, опубл. 27.11.2010.

116. Пат. 2413349 RU, МПК Н02Н3/08. Способ повышения чувствительности резервной защиты электроустановки к коротким замыканиям /

B.Н. Горюнов, М.И. Клецель, А.С. Стинский. - 2009136713/07, заявл. 05.10.2009, опубл. 27.02.2011.

117. Пат. 2498471 RU, МПК Н02Н3/00, Н02Н3/28. Устройство дифференциально-фазной высокочастотной защиты линии электропередачи с двухсторонним питанием и дальнего резервирования релейных защит и коммутационных аппаратов подстанций, подключенных к ответвлениям /

C.Л. Кужеков, С.С. Кужеков, А.А. Дегтярев, Н.Н. Куров, Г.Г. Ольшанский, А.Д. Трясцин. - 2012138735/07, заявл. 10.09.2012, опубл. 10.11.2013.

118. Пат. 40689 RU, МПК Н02Н3/08. Устройство резервной защиты линии с трансформаторами на ответвлениях / В.В. Нагай. - 2004112664/22, заявл. 27.04.2004, опубл. 20.09.2004.

119. Пат. 50348 RU, МПК Н02Н7/26. Устройство релейной защиты от коротких замыканий / С.М. Ломоносов, И.Ф. Маруда, В.И. Нагай. -2005122848/22, заявл. 18.07.2005, опубл. 27.12.2005.

120. Пат. 76753 RU, МПК Н02Н3/04. Централизованная защита сети электроснабжения / О.П. Алексеев, Я.Л. Арцишевский, С.А. Вострокнутов, С.Ю. Хохлов, М.Ю. Хохлов. - 2008120840/22, заявл. 27.05.2008, опубл. 27.09.2008.

121. Пат. 9099 RU, МПК Н02Н3/08. Устройство адаптивной резервной защиты радиальной линии с ответвлениями / В.И. Нагай, С.В. Сарры, К.В. Чижов, М.М. Котлов. - 98104045/20, заявл. 13.03.1998, опубл 16.01.1999.

122. Патрик Э. Основы теории распознавания образов. - М.: Сов. радио, 1980. - 407 с.

123. Петров С.Я. Дальнее резервирование в релейной защите. Проблемы осуществления. [Электронный ресурс] // Новости электротехники. - 2008. -

№ 2(50). - Режим доступа: http://www.news.elteh.ru/arh/2008/50/08.php (дата обращения 21.06.2016).

124. Петров С.Я. Проблема обеспечения дальнего резервирования // Релейщик. - 2008. - № 1. - С. 74 - 77.

125. Пирумов У.Г. Численные методы. - М.: Издательство МАИ, 1998. -

188 с.

126. Повышение эффективности защит дальнего резервирования на воздушных линиях с ответвлениями / В.И. Нагай, К.В. Чижов, М.М. Котлов, Б.В. Махров // Изв. вузов. Электромеханика. - 1997. - № 1 - 2. - С. 20 - 23.

127. Полак Л.С. Очерки физики и химии низкотемпературной плазмы. -М.: Наука, 1971. - 433 с.

128. Поршнев С.В. MATLAB 7. Основы работы и программирования. Учебник. - М.: Бином-Пресс, 2010. - 320 с.

129. Принципы построения интеллектуальной релейной защиты электрических сетей / В.Ф. Лачугин, Д.И. Панфилов, А.Л. Куликов, А.А. Рывкин, М.Д. Обалин // Известия Российской академии наук. Энергетика. - 2015. - № 4. -С. 28 - 37.

130. Программный комплекс «RastrWin3». Руководство пользователя [Электронный ресурс] / В.Г. Неуймин, Е.В. Машалов, А.С. Александров, А.А. Багрянцев // Сайт Екатеринбургского общественного фонда «Фонд им. Д.А. Арзамасцева». - Режим доступа: http://www.rastrwin.ru/download/Files/ HELP_RastrWin3_29_08_12.pdf (дата обращения 21.06.2016).

131. Разработка и внедрение микропроцессорной адаптивной высокочувствительной защиты ближнего и дальнего резервирования трансформаторов ответвительных и промежуточных подстанций: отчет о НИОКР. 3 этап (заключительный) / рук. В.И. Нагай. - № гос. рег. 01201282227. -Новочеркасск: ЮРГТУ, 2012. - 301 с.

132. Разработка систем защит дальнего и ближнего резервирования трансформаторов ответвительных и промежуточных подстанций / П.С. Киреев, Н.А. Недосеков, И.В. Нагай, Б.С. Литаш, В.А. Богдан // Электроэнергетика

глазами молодежи: науч. тр. IV междунар. науч.-техн. конф., Т. 2, г. Новочеркасск, 14 - 18 октября 2013 г. - С. 70 - 74.

133. Разработка технических решений распределенной системы резервирования интеллектуальных электрических сетей, обеспечивающих повышение надежности и живучести электрооборудования: отчет о ПНИЭР. 3 этап (промежуточный) / рук. В.И. Нагай. - № гос. рег. 114112570034. - Таганрог: АвтоматикаДон, 2014. - 1216 с.

134. Распоряжение Правительства Российской Федерации от 13.11.2009 г. № 1715-р [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://government.ru/docs/all/70320/ (дата обращения 17.06.2016).

135. Рожкова Л.Д., Козулин В.С. Электрооборудование станций и подстанций: учебник для техникумов. - М.: Энергия, 1980. - 600 с.

136. Рубинчик В.А. Резервирование отключения коротких замыканий в электрических сетях. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 120 с.

137. Руководство пользователя RTKZ 2.0 [Электронный ресурс] // Устройства релейной защиты, автоматики и диагностики энергосистем. -Новочеркасск: Научно-производственный центр энергетики ЮРГПУ(НПИ), 2014. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM).

138. Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования / под ред. Б.Н. Неклепаева. - М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2001. - 152 с.

139. Св-во о гос. регистрации программы для ЭВМ 2015662904 RU. Программный модуль реализации измерительного органа приращения реактивной составляющей тока прямой последовательности с торможением от активной составляющей / П.С. Киреев, И.В. Нагай, В.И. Нагай, С.В. Сарры. - 2015662904, заявл. 21,10,15, опубл. 20.01.16.

140. Св-во о гос. регистрации программы для ЭВМ 2016613434 RU. Программный модуль реализации измерительного органа приращения вектора тока прямой последовательности с узкой угловой характеристикой / П.С. Киреев,

И.В. Нагай, В.И. Нагай, С.В. Сарры. - 2016610753, заявл. 02.02.16, опубл. 20.04.16.

141. Совершенствование направленных максимальных токовых защит для дальнего резервирования радиальных воздушных линий с трансформаторами на ответвлениях / В.И. Нагай, К.В. Чижов, С.В. Сарры, М.М. Котлов, Г.Г. Ольшанский // Электрические станции. - 1998. - № 11. - С. 39 - 43.

142. Спитцер Л. Физика полностью ионизированного газа. - М.: Издательство «Мир», 1965. - 198 с.

143. СТО 56947007-29.120.70.200-2015. Методические указания по расчету и выбору параметров настройки (уставок) микропроцессорных устройств релейной защиты и автоматики производства ООО НПП «ЭКРА», «ABB», «GE Muktilirnrn «ALSTOM Grid»/«ARERVA» для воздушных и кабельных линий с односторонним питанием напряжением 110 - 330 кВ: стандарт организации ПАО «ФСК ЕЭС» [Электронный ресурс]. - Введ с 27.04.2015. - Режим доступа: http://www.fsk-ees.ru/about/management_and_control/test/STO_56947007-29.120.70.200-2015.pdf (дата обращения 20.06.2016).

144. Термодинамические свойства воздуха / В.В. Сычев, А.А. Вассерман, А.Д. Козлов, Г.А. Спиридонов, В.А. Цымарный. - М.: Издательство стандартов, 1978. - 276 с.

145. Ту Дж., Гонсалес Р. Принципы распознавания образов. - М.: Мир, 1978. - 412 с.

146. Ульянов С.А. Электромагнитные переходные процессы в электрических системах. - М.: Энергия, 1970. - 520 с.

147. Усольцев А.А., Лукичев Д.В. Определение параметров модели асинхронного двигателя по справочным данным // Изв. вузов. Приборостроение. -2008. - Т. 51, №10. - С. 35 - 41.

148. Усольцев А.А. Электрические машины: учеб. пособие. - СПб.: НИУ ИТМО, 2013. - 416 с.

149. Ферстер Э., Ренц Б. Методы корреляционного и регрессионного анализа. Руководство для экономистов. - М.: Финансы и статистика, 1983. - 302 с.

150. Фигурнов Е.П., Жарков Ю.И., Петрова Т.Е. Релейная защита сетей тягового электроснабжения переменного тока: учеб. пособие для студентов вузов железнодорожного транспорта. - М.: Издательство Маршрут, 2006. - 272 с.

151. Фигурнов Е.П. Релейная защита устройств электроснабжения железных дорог: учебн. для вузов ж.д. трансп. - М.: Транспорт, 1981. - 215 с.

152. Фигурнов Е.П. Релейная защита: учебн. для студентов электротехнических и электромеханических специальностей трансп. и др. вузов. -К.: Транспорт Украины, 2004. - 565 с.

153. Физика и техника низкотемпературной плазмы / под общ. ред. С.В. Дресвина. - М.: Атомиздат, 1972. - 352 с.

154. Харун Г.В., Литаш Б.С. Инновационная защита ближнего и дальнего резервирования трансформаторов // Электроэнергия. Передача и распределение. -2015. - № 2(29). - С. 88 - 92.

155. Цыгулев Н.И. Нелинейные цепи в электроэнергетике: учеб. пособие. -Новочеркасск: НГТУ, 1997. - 80 с.

156. Чернобровов Н.В., Семенов В.А. Релейная защита энергетических систем: учеб. пособие для техникумов. - М.: Энергоатомиздат, 1998. - 800 с.

157. Чмыхалов Г.Н., Тютин А.В., Калинина Н.О. Расчеты токов короткого замыкания при проектировании релейной защиты и автоматики на ПЭВМ: метод. указания к курсовому и дипломному проектированию. - Новочеркасск: ЮРГТУ, 2008. - 31 с.

158. Чухин И.М. Термодинамические свойства воздуха. Справочные материалы и методические указания для определения термодинамических свойств воздуха с учетом влияния температуры на их изобарную и изохорную теплоемкость. - Иваново: ИГЭУ, 2001. - 31 с.

159. Шабад М.А. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей: монография. - СПб.: ПЭИПК, 2003. - 350 с.

160. Шашков В.Б. Прикладной регрессионный анализ. Многофакторная регрессия: учеб. пособие. - Оренбург: ОГУ, 2003. - 363 с.

161. Шмойлов А.В. Расчет электрических величин при повреждениях в электрических системах и уставок токовой релейной защиты с помощью пакета программ ТКЗ-3000. - Томск: Издательство ТПУ, 2010. - 85 с.

162. Шнеерсон Э.М. Цифровая релейная защита. - М.: Энергоатомиздат, 2007. - 549 с.

163. Электротехнический справочник: в 4 т. Т. 3. Производство, передача и распределение электрической энергии / под общ. ред. В.Г. Герасимова. - М.: Издательство МЭИ, 2004. - 964 с.

164. Энгель А., Штенбек М. Физика и техника электрического разряда в газах. Том второй. Свойства газовых разрядов. Технические применения. - М.: Объединенное научно-техническое издательство НКТП СССР, 1936. - 380 с.

165. Algorithmic modeks and virtual relays in distance protection implementation / Y. Liamets, S, Ivanov, A. Chevelev, D. Eremeev, G. Nudelman, J. Zakonjsek // IEE Conference Publication. - 2004. - № 2. - P. 441 - 444.

166. Nagay I.V. Providing remote backup functions of relay protection of transformers in the direct and quadrature axis dissymmetry // Proceedings of the 6th International Scientific Symposium on Electrical Power Engineering, ELECTROENERGETICA 2011. - P. 266 - 269.

167. Nagay I. V., Nagay V.I., Kireev P.S. Recognition of the fault regimes for the remote electrical objects // Procedia Engineering. - 2015. - № 129. - P. 595 - 600.

168. Recognition of remote short circuits with the trancient resistance of an electric arc / I.V. Nagay, S.V. Sarry, V.I. Nagay, P.S. Kireev, A.V. Ukraincev // Proceedings of the 8th International Scientific Symposium on Electrical Power Engineering, ELECTROENERGETICA 2015. - P. 355 - 359.

169. Vasiliev D.S., Eremeev D.G., Pavlov A.O. Development of high-sensitivity distance protection // Russian Electrical Engineering. - 2011. - № 3(82). -P.149 - 155.