ОБОБЩЕННЫЙ АЛГОРИТМ ОЦЕНКИ ТЕХНИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА СТУПЕНЧАТОЙ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ ЛИНИЙ
4 августа 2010Н.C. Морячкина
Томский политехнический университет
Общее выражение технического эффекта Е [1] для ступеней ступенчатых токовых релейных защит (СТРЗ),
E= p(A) - p(O) - p(Л) - p(И),
предстает в виде разности вероятностей наличия КЗ на защищаемом объекте или объектах (резервирующая ступень) и потерь в виде вероятностей отказов срабатывания р(О), ложных р(Л) и излишних р(И) действий, приведенных к одинаковым условиям. Составляющая ложных действий р(Л) подразделяется на три составляющие: при не-полнофазных режимах р(Лнпф), при асинхронных режимах р(Лар), в эксплуатационных или рабочих режимах р(Лэ). Названное выражение дает представление о содержании технического эффекта, но из-за сложной или неявной зависимости уставок, а также вероятностных характеристик (ВХ) чувствительных ступеней от уставок и ВХ более грубых ступеней предыдущих или смежных компонентов сети она не является конкретной последовательностью действий формирования составляющих и в целом данного эффекта. Поэтому, исходя из сути задачи настройки релейной защиты, расчетно-аналитических методов и инструментов (программ расчетов режимов и электрических величин при повреждениях), в [2] впервые сформулирован обобщенный алгоритм действий и приведены ряд разъяснений по его частям. Однако применение данного алгоритма для определения технического эффекта первой и второй ступеней СТРЗ нулевой последовательности линии показал его неполноту, что потребовало его уточнения и развития. С учетом этого указанный обобщенный алгоритм может быть представлен в виде следующей последовательности действий:
1) определение характера областей действия ступеней в координатах параметра реагирования;
2) формирование выражений технического эффекта разных ступеней;
3) определение методом СГИД [3] условных ВХ в виде законов распределения вероятностей (ЗРВ) для указанных в п.1 областей с одновременным усреднением по пространству областей действия (ОД) ступеней
защищаемого объекта и другим факторам: режимам источников, состояниям сети, видам КЗ;
4) определение условных вероятностей отказов срабатывания в условиях КЗ, ложных действий в условиях рабочих, асинхронных и неполнофазных режимов на защищаемом объекте и излишних действий при внешних относительно защищаемого объекта КЗ;
5) определение параметров потоков КЗ, асинхронных и неполнофазных режимов на защищаемом объекте, обусловливающих состояния (условия) отказов срабатывания и ложных действий;
6) определение параметров потоков повреждений (КЗ) внешних элементов в границах области действий измерительного органа каждой ступени, в направлении действия этих ступеней, начиная с каждого из предыдущих или смежных элементов при КЗ;
7) определение вероятности эксплуатационных условий защищаемого объекта как противоположного события всем повреждениям и возмущениям (внутренним и внешним КЗ, АР, НПФ, утяжеленям электропередач, броскам тока намагничивания и т.д.).
Сформулированные 4-ю, 5-ю и 6-ю части алгоритма для резервирующих ступеней следует представить в несколько модифицированном виде: в 4-й части излишние действия рассматривать, при внешних КЗ относительно защищаемого и каждого резервируемого объектов; в 5-й части необходимо дополнительно находить вероятности неполнофазных режимов на предыдущих или смежных элементах по параметрам потоков КЗ на защищаемом и резервируем по защите элементах; в 6-й части определять параметры потоков повреждений (КЗ) внешних элементов в границах области действий измерительного органа резервирующей ступени, в направлении действия этой ступени, начиная с каждого из предыдущих к предыдущему или к смежным элементам при КЗ.
Первая часть алгоритма для первой ступени достаточно подробно рассмотрена в [2] и там показана (в отличие от экспертно-руководящего метода - ЭРМ) особенность формирования области действия (ОД) этой ступени, состоящей в распространении ее на всю длину линии.