«Автоматизация и информатизация ТЭК»

Моделирование цифровой защиты электродвигателя от замыканий на землю на объектах топливно-энергетического комплекса

УДК: 621.316
DOI: -

Авторы:

¹ Тюменский индустриальный университет, Тюмень, Россия

Ключевые слова: замыкания на землю, цифровой алгоритм защиты, надежность, электродвигатель, избирательность применения защит, чувствительность релейной защиты

Аннотация:

Проблема безаварийной эксплуатации основного электрооборудования на нефтяных и газовых месторождениях в значительной степени зависит от правильного выполнения защитных устройств. В статье проанализированы данные, полученные в ходе исследования цифрового двойника релейной защиты электродвигателя при возникновении замыкания на землю в различных режимах нейтрали. Оценены реакции предложенной модели при однофазных и двухфазных замыканиях на землю и обоснована необходимость избирательного применения защит в зависимости от способа заземления нейтрали, что позволяет повысить чувствительность релейной защиты с точки зрения бесперебойной работы электродвигателя. С учетом полученных результатов построена структурная схема модели и разработан алгоритм настройки параметров цифровой модели защиты электродвигателя от замыканий на землю. Статья рассчитана на инженерно-технических работников, занятых проектированием и эксплуатацией электроустановок.

Список литературы:

1. Черных И.В. Моделирование электротехнических устройств в Matlab, SimPowerSystems и Simulink. – М.: ДКМ Пресс; СПб.: Питер, 2008. – 288 с.
2. Власова Е.П., Кузяков О.Н., Белоконь В.А. Цифровой двойник защиты электродвигателей в нефтегазовой отрасли // Автоматизация и информатизация ТЭК. – 2024. – № 4(609). – С. 5–12.
3. Власова Е.П. Релейная защита электроэнергетических систем: учеб. пособие для студентов, обучающихся по направлению 140400 "Электроэнергетика и электротехника". – Тюмень: ТюмГНГУ, 2015. – 207 с.
4. Булычев А.В. Выбор параметров срабатывания защит от однофазных замыканий на землю в распределительных сетях при разных режимах нейтрали // Релейная защита и автоматизация. – 2022. – № 1(46). – С. 36–45.
5. Корогодский В.И., Кужеков С.Л., Паперно Л.Б. Релейная защита электродвигателей напряжением выше 1 кВ. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 248 с.
6. Рыжкова Е.Н. Развитие теории переходных процессов при замыканиях на землю, разработка методов и средств повышения надежности работы электрических сетей с изолированной и компенсированной нейтралью: автореф. дис. … д-ра техн. наук: 05.09.03. – М., 2009. – 37 с.
7. Обзор режимов заземления нейтрали в электрических сетях 6-35 кВ / В.А. Бурчевский, Л.В. Владимиров, В.А. Ощепков, В.И. Суриков // Омский науч. вестн. – 2009. – № 1(77). – С. 122–126.
8. СТО 56947007-29.120.70.305-2020. Методические указания для выбора параметров настройки и срабатывания МП устройств РЗА оборудования 6-35 кВ объектов ЕНЭС. – Утв. и введ. в действие приказом ПАО "ФСК ЕЭС" от 15.05.2020 № 178. – М.: ФСК ЕЭС, 2020. – 130 с.
9. Рыжкова Е.Н., Фомин М.А., Жармагамбетова М.С. О критериях выбора режима резистивного заземления нейтрали в сетях 6 – 35 кВ // Пром. энергетика. – 2013. – № 11. – С. 23–30.
10. Никонова А.Ю. Определение тока однофазного замыкания на землю в сети с двигательной нагрузкой // Фёдоровские чтения – 2017: XLVII Междунар. науч.-практ. конф. с элементами науч. шк., М., 15–17 нояб. 2017 г. – М.: Издат. дом МЭИ, 2017. – С. 233–238.
11. Кадомская К.П., Челаназов А.А. Режимы заземления нейтрали сетей 3-6-10-35 кВ // Электрические станции. – 2000. – № 10. – С. 67–68.
12. Беляев А.В., Юрганов А.А. Электростанции малой энергетики. Релейная защита и автоматика. Часть 1 // Библиотечка электротехника. – 2023. – № 10-11(298-299). – С. 1–136.
13. Правила устройства электроустановок: по состоянию на 1 мая 2005 г.: утв. приказом М-ва энергетики Рос. Федерации от 8 июля 2002 г. № 204, введ. в действие с 1 янв. 2003 г. – 7-е изд., изм. и доп. – Новосибирск: Сиб. ун-т, 2005. – 511 с.
14. Наволочный А.А. Защита электрической сети 6-10 кВ от однофазных замыканий на землю: дис. … канд. техн. наук: 05.14.02. – Вологда, 2002. – 189 с.
15. Шалин А.И., Целебровский Ю.В., Щеглов А.И. Защита от замыканий на землю сетей 6–35 кВ в условиях Севера // Фундаментальные и прикладные проблемы физики и энергетики: межвузов. сб. науч. тр. / М-во образования Российской Федерации, Якутский гос. ун-т им. М.К. Аммосова, Новосиб. гос. техн. ун-т. – Новосибирск: Сибирское соглашение, 2003. – С. 287–301.