Современная релейная защита с датчиками тока на базе катушки Роговского

ЛЮБОМИР А. КОДЖОВИЧ1, МАРТИН T. БИШОП2
Cooper Power Systems USA

Традиционно в релейной защите применяются ферромагнитные измерительные трансформаторы тока (ТТ). Однако, даже когда традиционные ТТ используются в новых микропроцессорных реле, всем известные проблемы ТТ, такие как насыщение и остаточная намагниченность оказывают такой же эффект на работу реле, как и в традиционных схемах. Другие недостатки ТТ – большие размер и масса и высокие напряжения, возникающие при обрыве первичных токовых цепей.

В статье рассмотрены интегрированные системы защиты, состоящие из микропроцессорных многофункциональных реле, Ethernet-коммутаторов, и датчиков тока на базе катушки Роговского, которые полностью обеспечивают защиту подстанции. Дифференциальные защиты линии и трансформатора работают по каналу связи. Ethernet-коммутаторы управляют связью между реле так же, как Ethernet-трафиком между подстанцией и локальной внутренней сетью (ЛВС). Также обеспечивается удаленный доступ к реле с офисных ПК для корректировки уставок и просмотра/загрузки осциллограмм и событий. Представленные здесь схемы защиты, реализованы в Idea-реле фирмы Cooper Power Systems’, которые представляют собой полнофункциональные микропроцессорные IED для защиты, наблюдения и управления. Idea-реле также повышают надежность электроснабжения и обеспечивают измерение, контроль, связь, и функции программируемых логических котроллеров (PLC) для автоматики, EMS и SCADA. В этих реле могут устанавливаться 2 различных типа плат аналоговых входов – первый тип для подключения к измерительными трансформаторами тока, второй – для подключения к катушкам Роговского. Idea-реле используют пакет рабочих программ ProView, разработанный для ПК, управляемых операционной системой Microsoft Windows. Программа Idea Workbench, входящая в состав ProView позволяет пользователю настроить функции защиты и управления. Типовые схемы защиты включают защиту линии, дифференциальную защиту трансформатора, защиту вращающихся машин, дифференциальную защиту шин, защиту конденсаторной батареи и защиту токоограничивающего реактора.

Раздел Communications в Idea Workbench дает пользователю возможность выбрать протокол связи для подключения к SCADA-системам, а также для настройки параметров. Дифференциальная защита, представленная здесь, основана на PeerComm методе связи, который обеспечивает связь «точка-в-точку» по последовательному каналу связи с оригинальным протоколом или по Ethernet. PeerComm связь по Ethernet использует систему передачи сообщений GOOSE, что позволит в будущем осуществить взаимодействие с другим оборудованием с поддержкой стандарта IEC 61850. PeerComm протокол может быть осуществлен в ряде конфигураций.

1. КАТУШКА РОГОВСКОГО

1.1. Принцип действия

1.2. Схемы замещения

1.3. Конструкция

1.4. Подключение к реле

2. ПРИМЕНЕНИЕ В РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЕ

2.1 Применение в сетях низкого напряжения

3. ПРИМЕНЕНИЕ В СЕТЯХ СРЕДНЕГО НАПРЯЖЕНИЯ

3.1. Защита генератора

3.2. Защита линии

3.3. Защита трансформатора

3.4. Защита шин

4. ПРИМЕНЕНИЕ В СЕТЯХ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ

5. ЗАЩИТЫ НА ПРИНЦИПЕ БЕГУЩЕЙ ВОЛНЫ

БИОГРАФИЯ

Любомир A. Коджович – главный инженер-энергетик фирмы Cooper Power Systems в Техническом центре имени Томаса Эдисона. Имеет степень кандидата технических наук в области электроэнергетики (релейная защита, распределение энергии, тестирование, математическое моделирование и анализ энергосистем). Ассистент профессора Мичиганского технологического университета, почетный член Общества инженеров-энергетиков IEEE, член Комитета по энергетическим системам IEEE и член Международного совета по большим энергетическим системам – CIGRE. Технический советник национального комитета США ТС-38 по трансформаторам в Международной электротехнической комиссии – IEC. Является зарегистрированным профессиональным инженером штата Висконсин. Имеет 8 патентов в США и является автором более 150 публикаций.

Мартин Т. Бишоп – главный инженер Группы системной интеграции в Cooper Power Systems в Техническом центре имени Томаса Эдисона. Группа отвечает за проекты, связанные с релейной защитой энергосистем, в том числе и за проекты по автоматизации энергосистем. Мартин Бишоп отвечает за продажу и разработку линейки терминалов релейной защиты AdPro™, производимых Cooper Power Systems. Мистер Бишоп работал в Cooper Power Systems инструктором рабочей группы по максимальным токовым защитам, рабочей группы по принципам распределения электроэнергии, рабочей группы по повышению надежности энергосистем и рабочей группы по применению и защите трансформаторов. Получил степени B.S.E.P.E. и M.S.E.P.E. в Rensselaer Polytechnic Institute, Troy, New York и степень MBA в The Keller School of Management.

ЛИТЕРАТУРА

[1] Lj. A. Kojovic, M. T. Bishop, “Field Experience with Differential Protection of Power Transformers Based on Rogowski Coil Current Sensors”, Actual Trends in Development of Power System Protection and Automation 7-10 September 2009, Moscow, Russia.

[2] ANSI /IEEE Standard C57.13™, Requirements for Instrument Transformers.

[3] IEEE Std C37.235™, Guide for the Application of Rogowski Coils used for Protective Relaying Purposes.

[4] IEEE Std C37.92™, Analog Inputs to Protective Relays from Electronic Voltage and Current Transducers.

[5] IEC Standard 60044-8™, Instrument transformers – Part 8: Electronic current transformers.

[6] Lj. A. Kojovic, “Innovative Non-conventional Current Transformers for Advanced Substation Designs and Improved Power System Performance”, CIGRE 2008, Paris, France, 2008.

Комментарии