Технические науки/5. энергетика

Капанский А. А., к.т.н. Мороз Д. Р., к.т.н. Фиков А. С.

Гомельский государственный технический университет имени П. О. Сухого, Беларусь

АВТОМАТИЗАЦИЯ ВЫБОРА УСТАВОК РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ ПРИ ПОМОЩИ КОМПЛЕКСА «ЭЛЕКТРОРАСЧЕТ»

В энергетических системах могут возникать повреждения и ненормальные режимы работы электрооборудования электростанций и подстанций, их распределительных устройств, линий электропередач и электроустановок потребителей электрической энергии. Повреждения в большинстве случаев сопровождаются значительным увеличением тока. Такой признак используется для выполнения токовых защит, приходящих в действие при увеличении тока в фазах линии сверх определенного значения. Релейная защита является основным видом электрической автоматики, без которой невозможна нормальная работа энергосистем. [1]

Выполнения основных требований, предъявляемых к релейной защите (быстродействие, селективность, надежность чувствительность), является весьма трудоемкой задачей в условиях развития системы электроснабжения. В связи с этим появилась необходимость в разработке программного обеспечения, позволяющего без значительных трудовых затрат и углубленных технических навыков, рассчитать силу тока короткого замыкания в той или иной точке энергосистемы при повреждениях, а так же выбрать необходимую защиту расчетного участка электрической цепи.

В рамках решения поставленной задачи был разработан программный комплекс «Электрорасчет» (КЭР). Основным преимуществом созданного программного комплекса по сравнению с существующими программами является возможность графического построения однолинейной схемы электроснабжения. Для реализации данной функции была создана палитра элементов, необходимая для построения схемы электроснабжения.

1 — строка групп команд; 2 — палитра элементов; 3 — графический интерфейс для ввода и редактирования схем электроснабжения; 4 — консоль этапности вычислений

Рис.1. Внешний вид программного комплекса «Электро-Расчет»

Одновременно с созданием схемы электроснабжения происходит ее преобразование в схему замещения в соответствии с [2] , в которой показаны расчетные элементы СЭС в виде электрических сопротивлений. Автоматически нумеруются точки присоединения элементов схемы, для которых в дальнейшем производится расчет аварийных режимов.

КЭР способен производить расчет токов, протекающих в каждом элементе схемы электроснабжения, при нормальном и аварийном режиме работы системы. Расчет токов аварийного режима производится для всех видов короткого замыкания в соответствии с общепринятыми методами расчета [3]. На основании расчетных значений тока, в режиме максимальной и минимальной работы энергосистемы, происходит выбор типа применяемой релейной защиты и уставок ее срабатывания. Для выбора перечня необходимых защит элементов энергосистемы, программа определяет место положения выключателя в расчетной схеме. По месту положения определяется защищаемый объект, типы защит и уставки срабатывания реле, после чего производится проверка на чувствительность.

Результаты произведённых вычислений выводятся в электронном табличном виде в формате программы MS Excel и сохраняются в электронной библиотеке программы.

К достоинствам созданного программного комплекса КЭР можно отнести:

- простота интерфейса КЭР позволяет легко использовать программный комплекс любому пользователю;

- оперативность производимых вычислений, в сравнении с расчетом данной задачи в ручном режиме;

- способность пошагового контроля расчета;

- возможность изменения параметров схемы электроснабжения;

- возможность создание табличной формы хранения информации каждого элемента схемы электроснабжения;

- возможность производить расчет для замкнутых сетей электроснабжения.

Разработанный программный комплекс за счет дружественного интерфейса позволяет без значительных трудовых затрат и углубленных технических навыков, определить силу тока при нормальных и аварийных режимах работы энергосистемы, а так же выбрать необходимую защиту участков системы электроснабжения.

Литература

1. Релейная защита. Учебное пособие для техникумов. / Чернобровов Н. В. // Изд. 5-е, перераб. и доп. М., «Энергия», 1974.

2. Государственный стандарт Союза ССР ГОСТ 2.721-74 "Единая система конструкторской документации. Обозначения условные графические в схемах. Обозначения общего применения" (утв. постановлением Госстандарта СССР от 18 марта 1974 г. N 605)

3. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей / Шабад М. А. // 3-е изд., перераб. и доп. – Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1985. – 296 с.