Обеспечение чувствительности и селективности быстродействующих защит линий электропередачи напряжением 10 кВ

Рассмотрено совершенствование быстродействующих защит линий электропередачи в распределительных сетях 6 – 10 кВ, в частности токовых отсечек, с акцентом на обеспечение их чувствительности и селективности. Критически анализируется традиционные подходы к отстройке токовых отсечек, основанные на учете тока короткого замыкания на выводах высокого напряжения либо перед ближайшим трансформатором, либо перед наиболее мощным трансформатором в линии. Показано, что данные методы отстройки имеют недостатки: в первом случае, длина защищаемой зоны минимальна, во втором случае, при расположении трансформатора в конце линии зона защиты максимальна, а при его подключении в начале линии — минимальна, что существенно снижает эффективность защиты. В качестве решения предложен универсальный способ отстройки, основанный на учете тока трехфазного короткого замыкания перед трансформатором, расположенным в конце защищаемой линии. Такой подход позволяет увеличить протяженность защищаемой зоны и повысить чувствительность защиты независимо от места подключения трансформаторов. Особое внимание уделено практической реализации предложенного метода и его преимуществам по сравнению с традиционными решениями. Рассмотрены возможные случаи согласования токовой отсечки при использовании предложенного способа отстройки с работой предохранителей трансформаторов разной мощности. Результаты исследования имеют важное прикладное значение для проектирования и эксплуатации релейной защиты в сложных сетевых конфигурациях с большим количеством трансформаторных подстанций. Предложенные решения позволяют оптимизировать работу быстродействующих защит без ущерба для их селективности и надежности.

1. Шилин А. А., Дементьев С. С., Дикарев П. В. Интеллектуальная система релейной защиты электрической сети 6 – 10 кВ с реализацией автоматической коррекции срабатывания. Проблемы региональной энергетики 2023; 3(59): 17 – 24.

2. Система автоматического адаптивного изменения параметров срабатывания релейной защиты в распределительных сетях. С. А. Данилов, А. И. Коваленко, А. А. Волошин, Е. А. Волошин, В. С. Сазанов Вопросы электротехнологии 2021; 1(30): 33 – 43.

3. Метод автоматического расчёта параметров срабатывания токовой релейной защиты распределительных сетей. М. В. Шарыгин, А. Л. Куликов, А. А. Петров, А. А. Фальков, Н. А. Желтов. Электрические станции 2022; 11(1096): 52 – 57.

4. Шарыгин М. В., Альшахери А. М. Согласование параметров срабатывания релейной защиты с различными токовременными характеристиками в распределительных сетях 6 – 35 кВ. Электрические станции 2024; 7(1116): 43 – 48.

5. Смирнов А. И., Шклярский Я. Э. Структура токовой защиты распределительной сети на основе алгоритма поиска кратчайшего пути. Известия Тульского государственного университета. Технические науки 2020; 5: 445 – 450.

6. Способ построения защиты линии с применением стандарта МЭК 61850 на примере микропроцессорного терминала Sepam серии 1000+. Д. А. Давыдов, М. А. Холмов, К. И. Никитин, М. Я. Клецель Омский научный вестник 2024; 2(190): 87 – 98.

7. Бурдуков И. Д. Влияние токов подпитки на функции релейной защиты с логической селективностью и способы решения для промышленных сетей с двигательной нагрузкой. Электроэнергия. Передача и распределение 2025; 3(90): 114 – 121.

8. Комбинированная релейная защита от замыканий на землю в электросетях 6 – 10 кВ. В. И. Дмитриченко, Д. А. Ни, М. А. Джетписов, Б. Бауржан. iPolytech Journal 2022; 26(1): 53 – 69.

9. О повышении чувствительности максимальной токовой защиты с пуском по напряжению при помощи блока коррекции токовой уставки. О. О. Ахмедова, О. И. Елфимова, Т. В. Копейкина, О. С. Атрашенко. Международный научно-исследовательский журнал 2024; 2(140) DOI: https://doi.org/10.23670/IRJ.2024.140.8

10. Лоскутов А. А., Пелевин П. С., Митрович М. Разработка логической части интеллектуальной многопараметрической релейной защиты. Электричество 2020; 5: 12 – 18.

11. Коэффициенты действующих значений первой гармоники для расчета броска тока намагничивания. Д. О. Благоразумов, Н. С. Лебедева, А. А. Иванов, Д. А. Дегтярев., А. А. Копысов, Д. В. Ясько, И. А. Рывлин, В. П. Бобров. Вестник Московского энергетического института 2024; 5: 27 – 36.