Using a phase-differential busbar protection for switchgears of power system facilities

Abstract

Мета. Розробити концепцію з реалізації більш досконалого пристрою, призначеного для релейного захисту збірних шин розподільчих установок електричних станцій і підстанцій, що матиме певні переваги в технічній експлуатації перед його традиційними аналогами, шляхом застосування диференційно-фазного принципу дії цього захисту. Методика. При розробці концепції з імплементації диференційно-фазного захисту шин застосовано метод порівняльного аналізу, а саме проведено якісний аналіз характеристик релейного захисту збірних шин, визначені труднощі, що виникають при експлуатації традиційних диференційних струмових захистів, і переваги, які можуть бути отримані при впровадженні диференційно-фазного захисту, наявність яких обумовлена його особливостями, розглянутими в роботі. Результати. На підставі багаторічного досвіду експлуатації диференційних струмових захистів на об’єктах електроенергетичної системи були встановлені проблемні питання їх експлуатації. Запропоноване використання диференційно-фазного принципу дії захисту шин, виділені його відмінні риси в порівнянні із традиційними захистами. Визначені умови пуску, спрацювання й повернення диференційно-фазного захисту шин, а також запропоновано спосіб визначення чутливості його фазного органу за кутом. Наведена фазна характеристика захисту, яка є його основною робочою характеристикою, що визначає ширину зони спрацювання та блокування захисту. Наукова новизна. Уперше запропоновано застосувати диференційно-фазний захист шин, принцип дії якого заснований виключно на порівнянні фаз вторинних струмів приєднань, підключених до спільної системи збірних шин. При цьому не передбачається застосування будь-яких додаткових пускових органів захисту, що виконані за відмінним принципом дії від диференційно-фазного. Практична значимість. Пристрій диференційно-фазного захисту шин може бути впроваджений у технічну експлуатацію на об’єктах електроенергетичної системи як альтернативний варіант застосуванню традиційних диференційних струмових захистів. Він має низку переваг і дозволяє вирішити існуючі проблеми експлуатації захистів, обумовлені підвищеними вимогами до вимірювальних трансформаторів струму в колах диференційного захисту шин, необхідністю виконання громіздких розрахунків його робочих уставок, інформаційною надлишковістю та складністю сучасних цифрових пристроїв, що виконують функцію диференційного захисту шин.