ВЛИЯНИЕ НЕЛИНЕЙНОЙ НАГРУЗКИ НА РАБОТУ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

После монтажа дымоходы и дымоотводы подвергаются испытаниям на герметичность и прочность. В случае использования для изготовления воздуховодов, дымоходов и дымоотводов керамики, асбоцемента, и других материалов требуется наличие сертификатов соответствия Федерального агентства по строительству и жилищно-коммунальному хозяйству. При транзитной прокладке воздуховодов необходимо обеспечение требуемых пределов огнестойкости их конструкций.

Следует отметить, что помимо технических требований при выборе источника теплоснабжения, необходимо детально проанализировать и выявить достоинства и недостатки всех возможных вариантов теплоснабжения: поквартирное, автономное (пристроенные, встроенные и крышные котельные) и централизованное[1,2,8,9].

Литература

1. Ватузов Д.Н., Пуринг С.М., Филатова Е.Б. Способы повышения рационального потребления и распределения тепловой энергии в жилых зданиях // Инженерно-строительный вестник Прикаспия. - 2013. - Т.2. № 3(6). - С. 33-35.

2. Ватузов Д.Н., Пуринг С.М., Филатова Е.Б., Тюрин Н.П. Выбор источника теплоснабжения зданий жилой застройки // Вестник СГАСУ. Градостроительство и архитектура. - 2014. - Вып. № 4(17). - С. 8691.

3. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03. Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов. - М.,2011, С.53.

4. СНиП 11-35-76*. Котельные установки. - М.: ФГУП ЦПП, 2000, С.51.

5. СП 41-104-2000. Проектирование автономных источников теплоснабжения. - М.: ОАО «ЦПП», 2008, С.22.

6. СП 41-108-2004. Поквартирное теплоснабжение жилых зданий с теплогенераторами на газовом топливе. - М.: ФГУП ЦПП, 2005, С.15.

7. СП 60.13330.2012. Отопление, вентиляция и кондиционирование. Актуализированная редакция СНиП 41-01-2003;введ. 01.01.13. - М.: Минрегион России, 2012, С. 81.

8. Филатова Е.Б., Пуринг С.М., Ватузов Д.Н. К вопросу о проектировании крышных котельных // Инженерно-строительный вестник Прикаспия. - 2013. -Т.2. № 3(6). - С. 53-55.

9. Щелоков, А. И. Филатова, Е. Б. Сравнительный анализ эффективности теплоснабжения объектов ЖКХ // Вестник Самарского государственного технического университета. Серия: Технические науки. -2011. - № 2. - С. 206-212.

ВЛИЯНИЕ НЕЛИНЕЙНОЙ НАГРУЗКИ НА РАБОТУ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ СИЛОВЫХ

ТРАНСФОРМАТОРОВ

Шерьязов С.К.

- д.т.н., профессор, ФГБОУ ВПО «Челябинская государственная агроинженерная академия» г.Челябинск

Пятков А.В.

- инженер, Шадринские электрические сети АО «Курганэнерго» г. Шадринск

THE INFLUENCE OF UNLINEAR BURDEN ON THE WORK OF RELAY PROTECTION OF POWER TRANSFORMER Sheriazov S.K. - d.t.s., professor, Chelyabinsk State Agroengineering Academy, Chelyabinsk Pyatkov A.V. - engineer, Shadrinsk electrick networks "Kurganenergo", Shadrinsk

АННОТАЦИЯ

В статье рассмотрено влияние особенностей работы трансформаторов питающих нелинейную нагрузку, на возникновение в дифференциальных токовых цепях, тока небаланса среднеквадратичного значения. Показана зависимость изменения порога срабатывания, электромеханических реле и микропроцессорных устройств, от содержания ВГС (высших гармонических составляющих). Определена необходимость исключения токов ВГС в схемах дифференциальных электромеханических реле.

ABSTRACT

The influence of peculiarities of work of transformers supplying the unlinear burden on the appearance in differential current chains, current of unbalance of root-mean-square meaning is viewed in the article. The author shows the dependence of changing the level operation of electric mechanic relay and microprocessor devices from the content of higher harmonic components. The necessity of excluding the currents of higher harmonic components in the scheme of differential electric mechanic relay is defined.

Ключевые слова: витковые замыкания; силовые трансформаторы; высшие гармонические составляющие (ВГС); среднеквадратичное значение тока небаланса; дифференциальное электромеханическое реле; микропроцессорное устройство, фильтр ВГС.

Key words: turn short circuits; power transformers; higher harmonic components; root-mean-square meaning of current unbalance; differential electric mechanic relay; microprocessor device; filter of higher harmonic components.

Витковые замыкания обмоток являются основным видом повреждений трансформаторов, эксплуатируемых в сельских электрических сетях[1]. В настоящее время, из всех видов применяемых защит, чувствительными к вит-ковым замыканиям в трансформаторах являются только газовая и дифференциальная защита с действием на сигнал [2]. Существенными недостатками газовой защиты являются, отсутствие возможности применения на трансформаторах типа ТМГ и ТС, и сложность определения ложного срабатывания защиты. Поэтому наиболее перспективным направлением развития, устройств выявления витковых замыканий на ранней стадии, является совершенствование дифференциальных реле, направленное на повышение чувствительности, за счет снижения составляющих тока небаланса.

В настоящее время активно внедряются защиты на микропроцессорной базе, обладающие рядом преимуществ в сравнении с электромеханическими реле [3]. Однако высокая их стоимость является одной из причин широкого применения электромеханические реле в схемах защиты сельских электроустановок.

В сельских электрических сетях, выбор устройства выявления витковых замыканий в обмотках силовых трансформаторах, выполненного на микропроцессорной или электромеханической базе реле, следует рассматривать в каждом случае индивидуально. Одним из критериев выбора является повышение надежности электроснабжения потребителей, особенно социально значимых объектов, не имеющие резервного источника питания [2].

Эксплуатируемые в настоящее время электромеханические, дифференциальные реле (ДЗТ-11, РНТ-565 и др.) разрабатывались несколько десятилетий назад, и с тех пор произошло существенное изменение характера нагрузки, которое не могло не сказаться на работе реле. Сезонность загрузки, длительно допустимые перегрузки, несимметричные и нелинейные нагрузки являются характерной чертой режимов работы трансформаторов, эксплуатируемых в сельских сетях.

Проведенный анализ характера нагрузок [4] показывает на наличие нелинейной нагрузки. При этом в силовых трансформаторах, токи высших гармонических составляющих (ВГС) в обмотках ВН и НН значительно отличаются друг от друга. Причиной отличий является харак-

тер нелинейной нагрузки потребителей, а также генерация гармоник в сеть самим трансформатором [5]. При нелинейной нагрузке, действующее значение тока является среднеквадратичным и описывается следующим выражением [5]:

I =*/12 +12 +12, +123 +... +12

ср.кв у 0123 п

Микропроцессорные устройства в зависимости от конструктивного исполнения могут реагировать как на среднеквадратичные значения тока, так и на ток первой гармоники. Работа электромеханических дифференциальных реле от среднеквадратичного значения тока не достаточно изучена.

Согласно [6] для защиты трансформаторов, предлагается вне зависимости от базы исполнения, применять реле, реагирующие на среднеквадратичные значения тока. Однако существующая при нелинейном характере нагрузки, разница токов ВГС в обмотках ВН и НН трансформатора приведет к возникновению в цепях дифференциальной защиты среднеквадратичного тока небаланса, вследствие которого может произойти ложная работа реле.

Для определения влияния ВГС, на работу микропроцессорных устройств и электромеханических реле, проведено исследование дифференциального реле ДЗТ-11, выполненного на электромеханической базе и устройства «Сириус-Т» выполненного на микропроцессорной базе. Реле ДЗТ-11 предназначено для номинальной частоты 50 Гц [7], устройство «Сириус-Т» согласно [8] также реагирует только на ток первой гармоники. С помощью испытательного комплекса для релейной защиты и автоматики «Ретом-61», в токовых цепях, подаваемых на обмотки реле, моделировались несинусоидальные режимы. На исследуемых реле были установлены одинаковые уставки срабатывания. Реле в схеме токовых цепей были подключены последовательно. Исследования проводились поочередно на уставках- 2,5 А; 5 А; 7,5 А; 10 А. При этом моделировались режимы с коэффициентами несинусоидальности от 10% до 90% от основной гармоники. Полученная зависимость порога срабатывания реле по первой гармонике от коэффициента несинусоидальности для реле ДЗТ-11 и устройства «Сириус-Т» представлена на рисунке 1.

1,05

<и

0,95

8 0,9 I 0,85 0,8 0,75

-----ДЗТ-11

-Сириус-Т

10

20

30

40

50

К:

60

70

80

90

100

Рисунок 1. Зависимость порога срабатывания реле от коэффициента несинусоидальности.

На оси ординат рисунка 1, отображено, изменение тока срабатывания реле по первой гармонике !(1) ср.реле относительно заданной уставки, в относительных единицах. На оси абсцисс отображены моделируемые коэффициенты несинусоидальности тока К! в %.

Полученная на рисунке 1 зависимость, показывает, что с увеличением коэффициента несинусоидальности тока, порог срабатывание электромеханического реле ДЗТ -11, по току первой гармонике уменьшается. В то

1

время как ток срабатывания микропроцессорного устройства «Сириус-Т», вне зависимости от моделируемых коэффициентов несинусоидальности не изменяется. Работа устройства «Сириус-Т», в диапазоне заданной уставки, обеспечивается за счет фильтрации высших гармоник входных сигналов[8].

Таким образом, для корректной работы электромеханических дифференциальных реле ДЗТ-11 и ее прототипов, установленных в схемах защиты трансформаторов питающих нелинейную нагрузку, необходимо исключение влияния токов ВГС. Выводы:

1. Одной из составляющей тока небаланса в дифференциальных токовых цепях защиты трансформаторов являются ВГС, создающие небаланс среднеквадратичных значений токов.

2. Электромеханические дифференциальные реле в условиях нелинейной нагрузки могут ложно срабатывать от токов небаланса вызванного ВГС.

3. Выбор устройства выявления витковых замыканий в обмотках силовых трансформаторах, необходимо осуществлять с учетом характера нагрузки трансформатора.

4. Микропроцессорные устройства, выполняющие функцию дифференциальной защиты должны реагировать только на ток первой гармоники, в то время как устройства выполняющие функцию перегруза должны реагировать на среднеквадратичные значения тока.

5. Разработка технических решений исключающих, влияния ВГС на работу дифференциальных электромеханических реле является актуальной задачей.

Список литературы

1. Шерьязов С.К., Пятков А.В. Анализ видов и причин повреждений трансформаторов 10/0,4 кВ в сельских электрических сетях. Материалы LIII международной науч.-техн. конф. «Достижения науки - агропромышленному производству». Челябинск: ЧГАА, 2014. С 320-325.

2. Шерьязов С.К., Пятков А.В. Выявление витковых замыканий в обмотках трансформаторов 10/0,4 кВ эксплуатируемых в сельских сетях. Материалы VIII международной научно-практической конференции молодых ученых «Инновационные тенденции развития Российской науки».Красноярск: Крас-ГАУ, 2015.

3. Овчаренко Н.И. Микропроцессорные комплексы релейной защиты и автоматики распределительных электрических сетей. - М.: НТФ «Энергопрогресс», 1999.-64 с.

4. Шерьязов С.К., Пятков А.В. Влияние нелинейной нагрузки на работу трансформаторов 6-10/0,4 кВ эксплуатируемых в сельских сетях. Материалы L IV международной науч.-техн. конф. «Достижения науки - агропромышленному производству». Челябинск: ЧГАА, 2015.

5. Жежеленко И.В., Саенко Ю.Л. Показатели качества электроэнергии и их контроль на промышленных предприятиях. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энер-гоатомиздат, 2000. 252 с.

6. Patrick Heavey., Clint Whitney. RMS Measuring Principles in the Application of Protective Relaying and Metering. Presented before the 30 th Annual Western Protective Relay Conference. Spokane, WA USA. 2003.

7. Мусаэлян Э.С. Справочник по наладке вторичных цепей электростанций и подстанций. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1989. 384 с.

8. Микропроцессорное устройство защиты «Сириус-Т». Руководство по эксплуатации. - М.: ЗАО «РАДИУС Автоматика», 2010.

ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА РЕКОМЕНДУЕМЫХ СПОСОБОВ ЭКСПЛУАТАЦИИ СКВАЖИН, УСТЬЕВОГО И ВНУТРИСКВАЖИННОГО ОБОРУДОВАНИЯ НА ЧИНАРЕВСКОМ

МЕСТОРОЖДЕНИИ

Рахимов Абельшаек Абельхаликович,

канд.техн. наук, доцент, Нариков Канат Амангельдиевич, канд.техн.наук, Джумагалиев Дияс Асхатовив,

магистрант, Западно- Казахстанский аграрно-технический университет им. Жангир хана, г.Уральск

Одной из важных задач освоения и рациональной разработки месторождения является поиск наиболее рациональных способов подъема пластовой жидкости на поверхность. Затраты, зависящие от способа эксплуатации скважин, имеют существенное значение в структуре затрат на добычу нефти. В общем виде задача сводится к обеспечению получения намеченных объемов подъема

жидкости из скважин на период разработки месторождения при минимальных затратах.

Кроме экономических показателей, необходимо предусмотреть возможность проведения исследований и ремонта скважин, надежность эксплуатации. Важное значение уделяется возможности регулирования отборов жидкости.