Аннотация
Одним из вероятных минимальных режимов короткого замыкания в условиях выводов высокого напряжения силового трансформатора понизительной подстанции является обрыв фазы ошиновки распределительного устройства и замыкание её на землю со стороны трансформатора. Такой режим сочетает два вида несимметрии – продольную и поперечную, и его расчет и анализ удобнее выполнять с использованием специализированного программного обеспечения. В условиях систем электро-снабжения промышленных предприятий такой расчет дополнительно осложняется наличием нескольких узлов примыкания системы электроснабжения к энергосистеме, наличием собственных электростанций, высокой плотностью нагрузки, а также преобладанием разомкнутых участков сети 110–220 кВ над замкнутыми. В работе описан алгоритм расчета сложнонесиммет-ричного режима, реализованный в программно-вычислительном комплексе «КАТРАН» и основанный на сочетании методов последовательного эквивалентирования для расчета установившегося режима и метода симметричных составляющих для расчета режима аварийной несимметрии. Модуль автоматизированного расчета уставок защит данного программного комплекса использован в работе для оценки чувствительности дифференциальной защиты трансформатора в условиях режима двухфазного короткого замыкания за трансформатором и режима сложной несимметрии. Описанный модуль расчета уставок позволяет на основе сведений о параметрах установившегося и аварийного режимов, а также характеристиках измерительных трансформаторов произвести расчет уставок защит в соответствии с требованиями к защитам и рекомендациями заводов-изготовителей микропроцессорных устройств защиты. Выполненные расчеты позволили установить, для каких понизительных подстанций следует выполнять проверку чувствительности защит по условиям режима сложной несимметрии.
Ключевые слова
релейная защита, сложнонесимметричный режим, короткое замыкание, защита трансформаторов, дифференциальная защита, чувствительность
1. Ершов Ю.А., Малеев А.В. Программируемая модель дифференциальной защиты трансформатора в среде визуального моделирования MATLAB // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. 2010. № 3. С. 64-68.
2. Иванов В.А., Салмин А.Г. Универсальный алгоритм циф-рового выравнивания токов плеч для дифференциальной защиты трансформатора // Проблемы и перспективы раз-вития энергетики, электротехники и энергоэффективности: материалы VII Междунар. науч.-техн. конф. Чебоксары: Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова, 2023. С. 115-121.
3. Андреев М.В., Аскаров А.Б., Киевец А.В. Определение настроек цифровой дифференциальной защиты транс-форматора с использованием математической модели «энергосистема-защита» // Электроэнергетика глазами молодежи: матер. XII Междунар. науч.-техн. конф. Ниж-ний Новгород: НГТУ им. Р.Е. Алексеева, 2022. Т. I. С. 201-204.
4. Андреев М.В., Суворов А.А., Рудник В.Е. Исследование функционирования дифференциальной защиты транс-форматора в энергосистеме с ветроэнергетической уста-новкой // Электроэнергетика глазами молодежи - 2020: матер. ХI Междунар. науч.-техн. конф. В 2-х т. Ставро-поль: Северо-Кавказский федеральный университет, 2020. Т. 1. С. 244-248.
5. Использование математической модели для настройки цифровой дифференциальной защиты трансформатора / М.В. Андреев, А.А. Суворов, А.В. Киевец, В.Е. Рудник // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2020. Т. 24, № 1(150). С. 85-96. doi: 10.21285/1814-3520-2020-1-85-96
6. Куликов А.Л., Лоскутов А.А., Бездушный Д.И. Повыше-ние распознаваемости аварийных режимов релейной за-щитой методами деревьев решений // Электричество. 2023. № 7. С. 20-34. doi: 10.24160/0013-5380-2023-7-20-34
7. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2019610251. Комплекс автоматизированного режимного анализа КАТРАН 10.0 / Игуменщев В.А., Малафеев А.В., Панова Е.А., Варганова А.В., Газизова О.В., Кондрашова Ю.Н., Зиновьев В.В., Юлдашева А.И., Крубцова А.А., Анисимова Н.А., Насибуллин А.Т., Тре-масов М.А., Щербакова В.С., Богуш В.К.; заявитель ФГБОУ ВО «Магнитогорский государственный техниче-ский университет им. Г.И. Носова»; заявл. 29.10.2018, опубл. 09.01.2019.
8. Модифицированный метод последовательного эквива-лентирования для расчета режимов сложных систем электроснабжения / В.А. Игуменщев, Б.И. Заславец, А.В. Малафеев, О.В. Буланова, Ю.Н. Ротанова // Промышлен-ная энергетика. 2008. № 6. С. 16-22.
9. Игуменщев В.А., Малафеев А.В., Панова Е.А. Расчет и анализ аварийных несимметричных режимов систем электроснабжения: монография. Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2013. 135 с.
10. Автоматизированный расчет уставок дифференциальной защиты силового трансформатора понизительной подстан-ции системы промышленного электроснабжения / Е.А. Па-нова, В.Е. Воронкова, Е.П. Яровикова, С.М. Андреев // Электротехнические системы и комплексы. 2026. № 1(70). С. 67-71. doi: 10.18503/2311-8318-2026-1(70)-67-71.
Оценка чувствительности дифференциальной защиты силовых трансформаторов понизительных подстанций в условиях системы электроснабжения промышленного предприятия / Панова Е.А., Яровикова Е.П., Воронкова В.Е., Гавриков М.И. // Электротехнические системы и комплексы. 2026. № 2(71). С. 49-53. https://doi.org/10.18503/2311-8318-2026-2(71)-49-53
© Панова Е.А., Яровикова Е.П., Воронкова В.Е., Гавриков М.И. 2026 Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License