Содержание

Список сокращений
Глава 1. Принципы построения релейной защиты
1.1. Назначение релейной защиты
1.2. Структура P3 и используемая информация
1.3. Виды повреждений
1.4. Основные требования к защитным функциям
1.4.1. Чувствительность
1.4.2. Селективность
1.5. Релейная защита с относительной селективностью
1.6. Релейная защита с абсолютной селективностью
1.7. Измеряемые величины и критерии измерения, используемые в релейной защите
1.7.1. Критерии, зависящие от одной величины (ток или напряжение)
1.8. Классификация защитных функций
1.9. Основные требования, предъявляемые к устройствам релейной защиты
1.9.1. Общие требования
1.9.2. Статическая устойчивость функционирования
1.9.3. Динамическая устойчивость функционирования
1.9.4. Устойчивость к влиянию внешней среды
1.9.5. Надежность
1.10. Основные элементы цифровой релейной защиты
Глава 2. Измерительные органы цифровой релейной зашиты
2.1. Общие положения
2.1.1. Структура цифровых измерительных органов
2.1.2. Предварительная обработка аналоговых сигналов
2.1.3. Векторное отображение дискретизированных синусоидальных сигналов
2.2. Алгоритмы цифрового преобразования сигналов релейной защиты
2.2.1. Общие сведения
2.2.2. Вычисление средних и действующих значений сигналов
2.2.3. Вычисление векторов на основе мгновенных значений величин и их производных
2.2.4. Алгоритм двух выборок
2.2.5. Алгоритмы на основе дифференциального уравнения линии
2.2.6. Алгоритмы ЦИО на основе выделения составляющих ортогональных функций
2.3. Измерительные органы одной электрической величины
2.4. Цифровые измерительные органы направления мощности
2.4.1. Характеристики срабатывания
2.4.2. ЦИО с использованием ортогональных составляющих векторов
2.4.3. Непосредственное использование выборок мгновенных значений величин
2.4.4. Выбор измеряемых величин в ЦИО направления мощности ЦИО направления мощности симметричных составляющих
2.5. Цифровые дистанционные органы
2.5.1. Входные величины и характеристики срабатывания дистанционных органов
2.5.2. Пофазные и трехфазные дистанционные органы
2.5.3. Цифровые ДО на основе сравнения абсолютных значений электрических величин
2.5.4. Дистанционные органы на основе сравнения фаз двух электрических величин
2.5.5. Цифровые ДО с полигональными и комбинированными характеристиками на основе сравнения электрических величин
2.5.5. Цифровые ДО на основе непосредственного вычисления
2.7. Трехфазные дистанционные органы
Глава 3. Характеристики и динамические свойства цифровой релейной защиты
3.1. Уравнения и характеристики цифровых фильтров
3.2. Частотные характеристики и передаточные функции ЦФ
3.3. Частотные характеристики алгоритмов цифрового измерения синусоидальных величин
3.4. Частотные характеристики алгоритма Фурье
3.5. Динамические характеристики ЦИО
3.5.1. Факторы, обусловливающие динамические свойства ЦИО
3.5.2. Собственные динамические характеристики ЦИО
3.6. Быстродействующее вычисление векторов на основе фильтров с изменяемыми коэффициентами
3.6.1. Постановка вопроса
3.6.2. Общий случай фильтра ортогональных составляющих с числом коэффициентов М 3.6.3. Расчет коэффициентов фильтра ортогональных составляющих в общем случае М 3.6.4. Быстродействующие фильтры Фурье ортогональных составляющих
3.7. Алгоритмы, использующие критерии идентификации сигналов
3.7.1. Общие понятия
3.7.2. Особенности использования алгоритмов идентификации в релейной защите
3.8. Влияние режима электрической системы на динамические свойства релейной защиты
3.8.1. Установившиеся и свободные составляющие в формируемых величинах
3.8.2. Критерий интенсивности сигнала помехи
3.8.3. Области опасных режимов ЭС по критерию интенсивности сигнала помехи
Глава 4. Токовые и токовые направленные цифровые защиты
4.1. Формирование токов и напряжений, измеряемых релейной защитой
4.1.1. Подключение РЗ к измерительным трансформаторам тока и напряжения
4.1.2. Статические погрешности ТТ и ТН
4.1.3. Особенности функционирования ТТ в динамических режимах и режимах насыщения
4.1.4. Емкостные трансформаторы напряжения
4.2. Максимальная токовая защита
4.2.1. Основные функции
4.2.2. Построение ступени МТЗ с независимой выдержкой времени
4.2.3. Блокирование МТЗ при броске намагничивающего тока силового трансформатора
4.2.4. МТЗ с независимой выдержкой времени и регулируемым временем возврата
4.2.5. МТЗ с зависимой от тока выдержкой времени (МТЗЗ)
4.2.6. Использование пусковых и блокирующих сигналов в МТЗ
4.3. Токовые защиты на основе измерения симметричных составляющих
4.3.1. Общие положения
4.3.2. Токовая защита обратной последовательности
4.3.3. Токовая защита нулевой последовательности
4.4. Токовые защиты от однофазных замыканий на зев сетях с малым током замыкания на землю
4.5. Защиты на основе контроля напряжения сети
4.6. Направленные токовые защиты
4.6.1. Общие положения
4.6.2. Структура токовой направленной защиты
4.6.3. Чувствительная направленная токовая защита нулевой последовательности сетей с изолированной нейтралью
4.6.4. Использование двустороннего измерения направления мощности
Глава 5. Защита от тепловой перегрузки
5.1. Общие положения
5.2. Тепловая модель измерения температуры
5.3. Элементы реализации цифровой тепловой защиты
5.4. Токовая защита и контроль числа включений электродвигателя
Глава 6. Цифровые дифференциальные защиты
6.1. Дифференциальные защиты на основе непосредственного сравнения токов
6.2. Дифференциальные защиты с использованием торможения сравниваемыми токами
6.2.1. Принцип выполнения
6.2.2. Основные функциональные блоки дифференциальной защиты
6.2.3. Чувствительность и селективность дифференциальных защит с непосредственным сравнением токов
6.3. Дифференциальные защиты с торможением от расчетной погрешности
6.4. Особенности выполнения цифровых дифференциальных защит трансформаторов
6.5. Продольные дифференциальные защиты ВЛ
6.5.1. Защиты линий с непосредственным сравнением токов
6.5.2. Дифференциальные защиты на основе обмена цифровыми сигналами
6.5.3. Дифференциально-фазные защиты линий на основе обмена цифровыми сигналами
6.6. Цифровые дифференциальные защиты сборных шин
6.6.1. Измерительная часть
6.6.2. Структура цифровой дифференциальной защиты сборных шин
6.7. Требования к измерительным трансформаторам тока
Глава 7. Дистанционные защиты
7.1. Дистанционный принцип в защите линий электропередачи
7.2. Сопротивления на входах ДЗ при металлических повреждениях
7.3. Сопротивления на входах ДЗ при переходном сопротивлении в месте КЗ
7.3.1. Междуфазные КЗ
7.3.2. Однофазные КЗ
7.3.3. Влияние сопротивления электрической дуги и переходного сопротивления опоры на дистанционное измерение
7.3.4. Корректировка Z-измерений при двустороннем питании
7.3.5. Снижение погрешности при использовании модифицированной граничной линии реактивного сопротивления
7.4. Траектории Z при КЗ через переходное сопротивление (общий случай)
7.5. Замер дистанционных защит при повреждениях на параллельных линиях
7.6. Сопротивление на входах ДЗ при повреждениях в зонах резервирования
7.7. Сопротивления на входах ДЗ в режимах без коротких замыканий
7.7.1. Режим нагрузки
7.7.2. Режимы качаний и асинхронного хода
7.8. Характеристики срабатывания дистанционных органов и определяющие их факторы
7.9. Характеристики срабатывания ДО при различных видах повреждений в трехфазных сетях
7.9.1. Основные и неосновные повреждения
7.9.2. Измерение петли фаза—земля при двухфазных КЗ на землю
7.9.3. Анализ характеристик ДО в плоскостях неосновных повреждений
7.10. Характеристики срабатывания направленных ДО с поляризующими цепями
7.10.1. Общие соотношения
7.10.2. Динамические характеристики отдельных вариантов ДО с поляризующими цепями (см. рис. 2.32)
7.10.3. Выявление предельных нагрузочных режимов ЭС для ДО с поляризующими цепями
7.11. Выбор поврежденных фаз в дистанционных защитах
7.11.1. Область использования
7.11.2. Критерии выбора поврежденной фазы на основе Z-измерений
7.11.3. Выбор поврежденных фаз при замыканиях на землю с использованием угловых соотношений между симметричными составляющими токов
7.11.4. Совместное использование различных критериев фиксации поврежденных фаз
7.12. Обеспечение правильного функционирования дистанционных защит в условиях качаний и асинхронного хода в ЭС
7.12.1. Основные принципы выполнения устройств блокирования дистанционных защит при качаниях (УБК)
7.12.2. Элементы реализации УБК с пуском ДЗ при КЗ
7.12.3. Устройства блокирования при качаниях на основе контроля скорости изменения сопротивления
7.12.4. Граничные условия выявления качаний на основе критерия
7.12.5. Оценка быстродействия ДО и его влияние на параметры УБК
7.12.6. Реализация цифрового УБК на основе принципа
Глава 8. Функциональные элементы цифровой защиты и автоматики ВЛ
8.1. Структура программного обеспечения ЦРЗ
8.2. Защита абсолютной селективности на основе обмена сигналами
8.2.1. Общие соображения
8.2.2. Защиты на основе контроля приема отключающих сигналов
8.2.3. Защиты на основе обмена разрешающими сигналами
8.2.4. Обеспечение правильного функционирования защит с разрешающим сигналом при «слабом» питании и коммутациях в ЭС
8.2.5. Защиты на основе обмена блокирующими сигналами
8.2.6. Токовые направленные защиты абсолютной селективности
8.3. Автоматическое повторное включение
8.4. Контроль синхронизма при включении ВЛ
8.5. Устройства резервирования отказа выключателя
Глава 9. Элементы цифровой защиты электрических машин
9.1. Защита статора от сверхтоков
9.1.1. Продольная дифференциальная защита при междуфазных КЗ
9.1.2. Дифференциальная защита от КЗ на землю
9.1.3. Защита от витковых замыканий в обмотке статора
9.1.4. Токовые защиты статора
9.1.5. Дистанционная защита генераторов
9.2. Защита статора при замыканиях на землю
9.2.1. Защиты, использующие напряжения и токи нулевой последовательности
9.2.2. Защита на основе контроля третьей гармонической составляющей напряжения обмотки статора
9.2.3. Защиты на основе использования наложенного напряжения
9.3. Защита ротора от замыкания на землю
9.4. Защита генератора от аномальных режимов
9.5. Особенности защиты электродвигателей
Глава 10. Вспомогательные функции цифровой релейной защиты
10.1. Фиксация места повреждения
10.2. Контроль исправности цифровых защит
10.2.1. Элементы контроля исправности аппаратных и программных средств
10.2.2. Контроль исправности внешних цепей переменного тока и напряжения
10.3. Группы параметров и программируемая выходная логика
10.4. Управление и обработка информации
10.4.1. Структура системы обмена информацией
10.4.2. Виды и каналы передачи информации в ЦРЗ
Глава 11. Эксплуатационная эффективность устройств релейной защиты
11.1. Составляющие эксплуатационной эффективности
11.2. Факторы, определяющие выбор защитных функций и уставок УРЗ
11.3. Оценка показателей чувствительности и селективности устройств релейной защиты
11.3.1. Параметры безусловного срабатывания и безусловного несрабатывания УРЗ
11.3.2. Единичные показатели чувствительности и селективности
11.4. Оценка чувствительности и селективности резервных защит
11.5. Возможности автоматического контроля уставок РЗ в ЭС
11.6. Особенности проверки функций цифровых УРЗ
11.7. Современные средства и методы проверки УР3
11.7.1. Ручные и компьютерно-управляемые средства проверки
11.7.2. Программное обеспечение ПК-управляемых средств проверки
11.8. Электромагнитная совместимость ЦРЗ
11.9. Обеспечение эксплуатационной эффективности релейной защиты
Приложение 1. Отображение области, ограниченной двумя лучами, дробно-линейным преобразованием
Приложение 2. Отображение области, ограниченной окружностью с центром в начале координат, дробно-линейным преобразованием
Список литературы