ТЕСТУВАННЯ МІКРОПРОЦЕСОРНИХ ТЕРМІНАЛІВ РЕЛЕЙНОГО ЗАХИСТУ В РОЗРАХУНКОВИХ РЕЖИМАХ
DOI:
https://doi.org/10.35546/kntu2078-4481.2023.4.23Ключові слова:
цифровий релейний захист, мікропроцесорний термінал захисту, моделювання, експериментальний стенд, асинхронний двигун.Анотація
Цифровізація у електроенергетиці є невід’ємною частиною цифрової економіки. Не менш важливим завданням при підготовці фахівців електротехнічних спеціальностей є цифровізація освітнього процесу. Для її вирішення потрібне впровадження програмних комплексів, із застосуванням яких майбутні фахівці зможуть моделювати об’єкти електроенергетичної системи, але на більш комфортній та безпечній платформі. Необхідно проведення дослідження функціональних можливостей мікропроцесорних терміналів релейного захисту та автоматизації шляхом їх комп’ютерного моделювання з урахуванням поведінки захистів у характерних для елемента, що захищається режимах роботи. У роботі розглянуто питання моделювання цифрового пристрою релейного захисту на прикладі струмої відсічки для асинхронного електродвигуна напругою 6 кВ при трифазному короткому замиканні з можливістю перегляду результатів моделювання. Синтезовані: імітаційна модель схеми струмової відсічки асинхронного двигуна; субсистема, що дозволяє моделювати коротке замикання асинхронного двигуна при регульованих уставках струму і часу. У ході проведення експерименту на моделі є можливість розрахувати параметри спрацьовування захистів мікропроцесорного терміналу і перевірити правильність роботи захистів, а також вивчення нормальних та аварійних режимів роботи об’єкта, що захищається. Оцінка результатів моделювання дозволяє забезпечити налаштування мікропроцесорного захисту. Спільне використання розробленої моделі та експериментального стенду дозволяють досягти найповнішого дослідження функціональних можливостей мікропроцесорних пристроїв релейного захисту. Порівняння результатів експериментів з моделями дозволяє стверджувати, що розбіжності між розрахунковими та експериментальними даними не перевищують 4–6 %, в статичних режимах, та 12–14 %, в динамічних режимах.
Посилання
Adefarati T., Bansal R. An overview of smart grid in protection perspective. Power system protection in smart grid environment. Boca Raton: Taylor & Francis, 2019. P. 3–31. URL: https://doi.org/ 10.1201/9780429401756-1.
Radimov S. M., Plis V. P. Relay protection devices functionality comparative analysis. Herald of advanced information technology. 2023. Vol. 6, no. 3. P. 227–239. URL: https://doi.org/10.15276/ hait.06.2023.15.
A comprehensive review of conventional and intelligence-based approaches for the fault diagnosis and condition monitoring of induction motors / R. R. Kumar et al. Energies. 2022. Vol. 15, no. 23. P. 8938. URL: https://doi.org/10.3390/en 15238938.
Broken rotor bar fault diagnosis techniques based on motor current signature analysis for induction motor – a review / S. Halder et al. Energies. 2022. Vol. 15, no. 22. P. 8569. URL: https://doi.org/10.3390/en15228569.
Wang J., Wang Z. Research and implementation of virtual circuit test tool for smart substations. Procedia computer science. 2021. Vol. 183. P. 197–204. URL: https://doi.org/10.1016/ j.procs.2021.02.050.
IOT integrated smart grid management system for effective energy management / N. S. Madhuri et al. Measurement: sensors. 2022. P. 100488. URL: https://doi.org/10.1016/j.measen. 2022.100488.
Impact of distributed generation on protection and voltage regulation of distribution systems: a review / S.-E. Razavi et al. Renewable and sustainable energy reviews. 2019. Vol. 105. P. 157–167. URL: https://doi.org/10.1016/j.rser.2019.01.050.
Memon A. A., Kauhaniemi K. An adaptive protection for radial AC microgrid using IEC 61850 communication standard: algorithm proposal using offline simulations. Energies. 2020. Vol. 13, no. 20. P. 5316. URL: https://doi.org/ 10.3390/en13205316.
Adaptive protection combined with machine learning for microgrids / H. Lin et al. IET Generation, transmission & distribution. 2019. Vol. 13, no. 6. P. 770–779. URL: https://doi.org/ 10.1049/iet-gtd.2018.6230.
Development of an intelligent system for distance relay protection with adaptive algorithms for determining the operation setpoints / O. Akhmedova et al. Energies. 2021. Vol. 14, no. 4. P. 973. URL: https://doi.org/10.3390/en 14040973.
Induction motor condition monitoring for sustainable manufacturing / J. Zhang et al. Procedia manufacturing. 2019. Vol. 33. P. 802–809. URL: https:// doi.org/10.1016/j.promfg.2019. 04.101.
Shabovta M., Besarab O., Plis V. Development of the experimental stand for studying and testing digital protection terminals. Problems of the regional energetics. 2023. No. 1(57). P. 17–27. URL: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2023.1-57.02.
Eshkabilov S. Beginning MATLAB and Simulink. Berkeley, CA: Apress, 2022. 605 p. URL: https://doi.org/10.1007/978-1-4842-8748-4.
Ashok Kumar L., Indragandhi V., Uma Maheswari Y. MATLAB®/Simulink. Software tools for the simulation of electrical systems. 2020. P. 1–35. URL: https://doi.org/10.1016/b978-0-12-819416-4.00001-6.
Bibik O. V., Mazurenko L. I., Shykhnenko M. O. Formation of characteristics of operating modes of switched reluctance motors with periodic load. Electrical engineering & electromechanics. 2019. No. 4. P. 12–16. URL: https://doi.org/10.20998/2074-272x.2019.4.02.
Релейний захист і автоматика / С. В. Панченко та ін.; ред. В. М. Баженов. Харків: УкрДУЗТ, 2020. Т. 1. 250 с.
Кідиба В. П. Релейний захист електроенергетичних систем. Львів: Вид-во Нац. ун-ту «Львів. політехніка», 2015. 504 с.
Кухарчук В. В., Ведміцький Ю. Г., Граняк В. Ф. Вимірювання параметрів обертального руху електромеханічних перетворювачів енергії в перехідних режимах роботи: монографія. Вінниця: ВНТУ, 2019. 152 с.
