Принципы выполнения цифрового органа направления мощности в микропроцессорных токовых защитах

Abstract

В существующих микропроцессорных направленных токовых защитах линий от междуфазных коротких замыканий используются цифровые органы направления мощности, включаемые, как правило, на полные токи и напряжения по так называемой 90-градусной схеме. При данной схеме включения «мертвая» зона появляется только при близких к месту установки защиты трехфазных коротких замыканиях, составляющих небольшую долю всех возможных видов таких повреждений. Тем не менее ее наличие является существенным недостатком органов направления мощности. Рассмотрены принципы выполнения органа на основе цифровых операций с ортогональными составляющими подводимых напряжений и тока. Результат функционирования органа направления мощности сводится к выработке информационного признака, равного: единице – при прямом направлении мощности; минус единице – при ее обратном направлении. Для устранения «мертвой» зоны организована работа органа с использованием «памяти» напряжения. С целью получения требуемой длительности «памяти» реализована частотная компенсация. Исследование эффективности принятых решений, а также поведения органа направления мощности в нормальном и аварийных режимах выполнено методом вычислительного эксперимента. В системе динамического моделирования MATLABSimulink-SimPowerSystems разработаны модели электрической системы и цифрового органа направления мощности. Результаты исследований показали, что совместное использование существующих и предложенных принципов выполнения цифрового органа направления мощности обеспечивает повышение его технического совершенства и позволяет устранить «мертвую» зону с сохранением его устойчивого функционирования в течение сколь угодно длительного промежутка времени.