Патенты автора Белянин Андрей Александрович (RU)
Изобретение относится к релейной защите и автоматике распределительных сетей. Сущность: наблюдаются фазные напряжения и токи на входе фидера. Наблюдаемые величины преобразуют в передающей модели фидера в фазные напряжения и хотя бы один опорный ток в произвольном месте предполагаемого замыкания. Сравнивают знаки каждого преобразованного напряжения и соответствующего опорного тока. Выделяют шесть типов интервалов времени: первый и второй интервалы совпадения знаков и четыре интервала несовпадения. Выделяют интервалы времени шести типов в зависимости от знаков преобразованного напряжения и соответствующего опорного тока. Разделяют время наблюдения процесса однофазного замыкания на три части. Первую часть определяют как сумму интервалов первого и второго типов, вторую часть - как сумму интервалов третьего и пятого типов, третью - как сумму интервалов четвертого и шестого типов. Формируют двумерный сигнал, элементы которого определяют как отношения второй и третьей части к первой части. Задают область существования двумерного сигнала на плоскости. При наблюдении фидера формируют двумерные сигналы для различных мест предполагаемого повреждения и определяют интервал возможных значений координаты места повреждения фидера как совокупность координат тех мест предполагаемых повреждений, двумерные сигналы которых отображаются в заданной области. Технический результат: упрощение способа и расширение его функциональных возможностей. 6 ил.
Использование: в области электротехники. Технический результат – устранение проблемы нелинейного искажения тока короткого замыкания вследствие насыщения трансформаторов тока. Сегментация призвана выделить интервалы правильной трансформации, возникающие в те промежутки времени, когда магнитопровод трансформатора тока выходит из насыщения, и подготовить условия для восстановления искаженного тока. Способ основан на сравнении отсчетов электрической величины и модельного сигнала. По результатам сравнения формируют двумерный сигнал, который подают на распознающий модуль, своеобразие которого заключается в том, что область его срабатывания задают на плоскости двумерного сигнала. Для достижения поставленной цели те же операции выполняют в строго определенной последовательности не однократно, а столько раз, сколько потребуется для определения максимальной продолжительности интервала однородности. Исследование совершают путем поэтапного расширения интервала всякий раз на один интервал дискретизации. Используют двухпараметрический сигнал. Параметры подбирают по заданному алгоритму. Между длительностью начального интервала и числом параметров модельного сигнала устанавливают взаимосвязь: число отсчетов наблюдаемой величины на единицу больше числа параметров модельного сигнала. Расширение интервала производят в случае срабатывания распознающего модуля на предыдущем интервале. Процесс приостанавливают, если при очередном расширении не произойдет срабатывания соответствующего распознающего модуля. Предлагается структура двумерного сигнала, состоящая из сигнала оценки уровня электрической величины на данном интервале и из сигнала невязки между электрической величиной и модельным сигналом. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.
СПОСОБ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ ТРАНСФОРМАТОРА // 2643779
Использование: в области электротехники. Технический результат – повышение точности разграничения режимов повреждения трансформатора и альтернативных им режимов. Согласно способу релейной защиты трансформатора осуществляют наблюдение токов и напряжений на зажимах его обмоток, преобразование наблюдаемых величин в двумерные сигналы, обучение релейной защиты от первой имитационной модели трансформатора, воспроизводящей режимы короткого замыкания в его обмотках, от второй имитационной модели, воспроизводящей режимы насыщения магнитопровода трансформатора, и от третьей имитационной модели, воспроизводящей режимы внешней сети, раздельного отображения множеств режимов первой, второй и третьей имитационных моделей в виде соответственно первой, второй и третьей областей на плоскостях двумерных сигналов. Производят срабатывание прошедшей обучение защиты наблюдаемого трансформатора, если по меньшей мере один замер отображается в соответствующей первой области, но при этом не каждый двумерный сигнал отображается в соответствующей второй или третьей области, и при формировании двумерных сигналов используют напряжения намагничивания обмоток, которые в свою очередь формируют в передающих моделях обмоток, где преобразуют ток и напряжение на зажимах каждой обмотки в соответствующее напряжение намагничивания. 1 з.п. ф-лы, 24 ил.
СПОСОБ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ ТРАНСФОРМАТОРА // 2617714
Изобретение относится к области электроэнергетики и направлено на построение универсальной защиты трансформатора, использующей имеющуюся информацию в максимально полном объекте. Поставленная задача решается путем использования моделей обмоток трансформатора, а также моделей его магнитопровода. Задействуется информация о наблюдаемых токах и напряжениях всех обмоток, а также априорная информация о параметрах обмоток и магнитопровода. Аварийное состояние трансформатора распознается по критерию адекватности моделей реальному объекту. Способ защиты включает наблюдение отсчетов токов и напряжений, их интерполяционное преобразование в непрерывные входные величины, используемые в моделях, формирование двумерных выходных сигналов, на плоскостях отображения которых задают области срабатывания релейной защиты. Новыми являются операции преобразования входных величин вплоть до формирования выходных сигналов. Первые обмотки - те, модели которых должны быть задействованы в начале преобразований. Входные токи и напряжения этих моделей преобразуются в производную потоков стержней, на которых располагаются первые обмотки. Модели других обмоток используются иначе. Для них входными величинами становятся производные магнитных потоков и собственные токи, а выходными - напряжения на зажимах. Формируют разностные напряжения, указывающие несоответствие между напряжениями, полученными в результате наблюдения объекта и путем его моделирования. Аналогично используют модели независимых контуров магнитопровода, в которых определяются падения магнитных напряжений. Один путь их определения - через потоки стержней. О неадекватности модели и объекта судят как по электрическим, так и магнитным разностным напряжениям. Двумерные электрические и магнитные сигналы образуются из разностных и базовых напряжений. Характеристики срабатывания защиты задают на плоскостях отображения двумерных сигналов. 10 ил.
Использование: в области электроэнергетики. Технический результат - расширение функциональных возможностей способа. Согласно способу выделяют две подсистемы, соприкасающиеся в месте замыкания. Для первой подсистемы составляют преобразовательную модель, а для второй - имитационную. Входы преобразовательной модели соответствуют входам первой подсистемы, а выход - месту предполагаемого замыкания. Входы имитационной модели подразделены на основные, соответствующие входам второй подсистемы, и дополнительный, соответствующий месту предполагаемого замыкания. Роль преобразовательной модели заключается в формировании напряжений места предполагаемого замыкания из непрерывных напряжений и токов, полученных для входов первой подмодели. Имитационную модель активируют, воздействуя на ее основные входы непрерывными напряжениями входов второй подмодели. На дополнительный вход воздействуют выходными сигналами преобразовательной модели. Реакцию имитационной модели определяют только на основных входах. Это токи, созданные воздействиями на все входы модели. На заключительном этапе определяют разности между непрерывными токами на основных входах, полученными из наблюдаемых токов, и реакцией модели. Уровень разностных токов несет информацию о том, правильно ли сделано предположение о месте повреждения. Нулевой уровень свидетельствует о совпадении реального места с предполагаемым. 1 табл., 7 ил.
СПОСОБ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ ЭНЕРГООБЪЕКТА // 2612325
Использование: в области электроэнергетики. Технический результат - расширение функциональных возможностей способа путем обеспечения защиты любых энергообъектов с моделями любого типа и с произвольным объемом наблюдения объекта. Согласно способу входы объекта соответствуют входам модели. Чтобы активировать модель, на ее входы необходимо подать одну из наблюдаемых на соответствующем входе объекта величин. Наблюдению подлежат все входы и выходы, но необязательно полностью. Полному наблюдению подлежит как минимум один вход. Таким образом, наблюдение осуществляется «с избытком». Все входы и выходы разделяются на три группы. В первую группу включаются полностью наблюдаемые входы и выходы. Во вторую - наблюдаемые только по напряжению, в третью - только по току. Модель объекта активируется путем воздействия на первые и вторые входы и выходы модели источниками наблюдаемых напряжений, на третьи - источниками наблюдаемых токов. Определяют реакцию активированной модели на приложенные воздействия, причем в качестве реакции выделяют только токи первых входов и выходов модели. Определяют разностные сигналы как разности между токами, наблюдаемыми на первых входах и выходах объекта и соответствующими реакциями модели. Характеристики срабатывания защиты задают на основе замеров, формируемых с участием разностных сигналов. 9 ил.
Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к релейной защите и автоматике распределительных сетей, работающих в режиме с изолированной нейтралью. Сущность: используется модель контролируемого фидера. Входные величины - комплексные фазные токи и напряжения, получаемые в результате наблюдения фидера в его начале. В месте предполагаемого повреждения на нагрузочную часть модели фидера воздействуют трехфазным источником напряжений, полученных для этого места. Фиксируют реакцию нагрузочной части модели в виде нормальных токов фидера. Находят локальные токи фидера как разности фазных токов, полученных для этого места, и составляющих нормальных токов. Сравнивают уровни локальных токов фаз фидера на его входе. Две фазы фидера с более высокими уровнями локальных токов идентифицируют как поврежденные. Определяют токи предполагаемых замыканий в поврежденных фазах как разности локального тока поврежденной фазы и локального тока неповрежденной третьей фазы в месте предполагаемого замыкания. Преобразуют фазное напряжение и ток предполагаемого замыкания каждой из двух поврежденных фаз в два информационных параметра места предполагаемого замыкания. Определяют ближайшее к началу фидера место перехода одного из информационных параметров через нулевое значение как первое место замыкания фидера, а ту фазу фидера, которой принадлежит этот параметр, идентифицируют как первую поврежденную фазу фидера. Укорачивают модель фидера на длину неповрежденной части от входа фидера до места первого замыкания. В качестве входных напряжений укороченной модели принимают фазные напряжения в месте первого замыкания. В качестве входных токов второй и третьей фаз укороченной модели принимают фазные токи в месте первого замыкания. В качестве входного тока первой фазы принимают разность между соответствующим фазным током и током замыкания. Преобразуют в укороченной модели фидера ее входные токи и напряжения во вторичные фазные величины места второго предполагаемого замыкания. Определяют ток второго замыкания, преобразуют вторичное фазное напряжение второй поврежденной фазы фидера и ток второго замыкания в информационные параметры мест предполагаемых повреждений этой фазы и определяют координату второго замыкания фидера на землю. Технический результат: упрощение способа и расширение его функциональных возможностей. 4 з.п. ф-лы, 10 ил.
Изобретение относится к релейной защите и автоматике распределительных сетей, характеризующихся малыми установившимися токами при однофазных замыканиях. Сети - сложной конфигурации с большим числом ответвлений. Известный путь выявления замыканий - распределенное наблюдение сети во многих точках с концентрацией информации в нескольких местах и последующей передачей информации в диспетчерский пункт. Предлагаемый способ решает задачу более просто и без ущерба для потребителя. Сеть наблюдается только на входах, т.е. на шинах питающей подстанции и на выходах, т.е. у потребителя. Ключевая идея связана с обнаружением двух новых компонентов у аварийных составляющих наблюдаемых токов и напряжений. Первый компонент является реакцией нормальной, т.е. неповрежденной, модели сети на источники наблюдаемых напряжений. Второй, наиболее важный с информационной точки зрения, представляет собой особую аварийную составляющую. Режим особых составляющих токов возникает в модели сети с зашунтированными входами и выходами. Распознавание поврежденного участка сети стало возможным благодаря разработке новых операций перемещения шунта с входа фидера к ближайшему узлу и далее, если потребуется, к другим узлам по очереди. При этом всякий раз уровень особых составляющих токов подсказывает, какие из ветвей сети не повреждены. Процедура раз за разом укорачивает модель, пока не выявит поврежденный участок сети. 12 ил.
Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение точности определения места замыкания. Согласно способу регистрируют информационные составляющие наблюдавшихся токов и напряжений на концах фидера и используют их в качестве входных напряжений и первых входных токов модели фидера. При этом на входы модели неповрежденного фидера подают соответствующие напряжения, определяют вторые входные токи как реакции модели на приложенные напряжения, определяют третьи токи как разности соответствующих первого и второго токов, контролируют уровни третьих токов и степень их идентичности на противоположных входах модели, и в случае нулевого уровня третьего тока одного из входов констатируют замыкание на другом входе фидера. В случае идентичности третьих токов констатируют замыкание в середине фидера, а в случае превышения уровня третьим током одного из входов уровня третьего тока другого входа констатируют замыкание в половине фидера с большим током. Шунтируют оба входа модели, разделяют модель на подмодели поврежденной и неповрежденной половин фидера, третий ток соответствующего зашунтированного входа модели принимают в качестве первого тока подмодели поврежденной половины фидера, а первый ток и напряжение другого входа этой подмодели формируют в подмодели неповрежденной половины фидера из третьего тока ее зашунтированного входа. Повторяют в подмодели поврежденной половины фидера с одним зашунтированным входом те же операции определения вторых и третьих токов, контроля уровня третьих токов и степени их идентичности, определения поврежденной половины модели, которые были ранее выполнены в исходной модели фидера, и повторяют указанные операции до тех пор, пока не обнаружат идентичность третьих входных токов подмодели фидера, свидетельствующую о замыкании в середине моделируемого участка фидера, или нулевой уровень одного из третьих входных токов, свидетельствующий о замыкании на другом входе. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение надежности и устойчивости функционирования устройства. Устройство содержит орган направления мощности, состоящий из согласующих преобразователей тока и напряжения трансформаторного типа, двух частотных фильтров, двух фильтров аварийных составляющих, схемы сравнения знаков тока и напряжения, двух одновибраторов, двух элементов запрета, и пусковой орган, состоящий из фильтра выделения промышленной частоты, элемента запрета, реле напряжения, а также элемент И, элемент времени и два выходных реле, и дополнительно введены в заявленное устройство три пороговых органа и три выходных реле, фильтр промышленной частоты, схема сравнения, элемент И, элемент ИЛИ и элемент времени, вход первого дополнительного выходного реле через дополнительный элемент времени соединен с выходом дополнительного элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом первого дополнительного порогового органа, вход которого соединен с выходом дополнительного фильтра промышленной частоты, вход которого соединен с выходом согласующего преобразователя тока трансформаторного типа, а второй вход дополнительного элемента ИЛИ соединен с выходом реле напряжения, второй выход согласующего преобразователя напряжения трансформаторного типа через фильтр промышленной частоты соединен с первым входом дополнительной схемы сравнения, второй вход которой соединен с выходом дополнительного фильтра промышленной частоты, первый выход дополнительной схемы сравнения через второй дополнительный пороговый орган соединен с первым входом дополнительного элемента И, а второй выход дополнительной схемы сравнения через третий дополнительный пороговый орган соединен со вторым дополнительным выходным реле, выход дополнительного элемента И соединен с первым входом дополнительного элемента И и с третьим дополнительным выходным реле, а второй вход дополнительного элемента И соединен с выходом реле напряжения. 1 ил.
Использование: в области электроэнергетики. Технический результат - повышение точности. Согласно способу составляют модели двух частей фидера, первой - от места наблюдения до места предполагаемого замыкания и второй - от места предполагаемого замыкания до конца фидера, первую часть фидера моделируют по прямой и по нулевой последовательности, а вторую - только по нулевой последовательности, преобразуют в модели прямой последовательности безнулевые составляющие зафиксированных тока и напряжения поврежденной фазы в безнулевую составляющую напряжения поврежденной фазы в месте предполагаемого замыкания, преобразуют в модели нулевой последовательности первой части фидера нулевые составляющие зафиксированных токов и напряжений в напряжение нулевой последовательности в месте предполагаемого замыкания и в ток нулевой последовательности до этого места, суммируют два упомянутых напряжения, формируя напряжение поврежденной фазы в месте предполагаемого замыкания, подают напряжение нулевой последовательности в месте предполагаемого замыкания на вход модели нулевой последовательности второй части фидера и фиксируют ток на ее входе, который вычитают из тока нулевой последовательности до этого места, формируя ток предполагаемого замыкания, перемножают напряжение и ток в месте предполагаемого замыкания, формируя сигнал мгновенной мощности предполагаемого места замыкания, определяют знак этого сигнала и фиксируют реальное замыкание в том месте, где упомянутый сигнал в процессе своего изменения остается неотрицательным. 10 ил.
Использование: в области электроэнергетики. Технический результат - повышение эффективности и простоты способа. Согласно способу фиксируют фазные напряжения и токи на обеих сторонах линии, выделяют их аварийные составляющие, разделяют напряжения и токи на составляющие нулевой последовательности и безнулевые составляющие - разности фазных напряжений (токов) и их составляющих нулевой последовательности. Составляют двухпроводные модели линии электропередачи прямой последовательности и нулевой последовательности, которые используют в двух режимах - пассивном и активном. В пассивном режиме на входе первой стороны модели подают первые напряжения, равные соответствующим указанным напряжениям прямой или нулевой последовательности, а на вход второй стороны модели подают первые токи, равные соответствующим указанным токам прямой или нулевой последовательности, а в активном режиме вход первой стороны модели шунтируют, а вход второй стороны - размыкают. Определяют реакцию пассивной модели в виде второго тока на входе первой стороны модели и второго напряжения на входе второй стороны модели, определяют третий ток как разность первого и второго тока на первом входе модели и третье напряжение как разность первого и второго напряжения на втором входе модели, находят соотношение между третьим напряжением и третьим током, по которому определяют место замыкания линии электропередачи. 5 з.п. ф-лы, 19 ил.
Изобретение может быть использовано для релейной защиты линий электропередачи распределительных сетей напряжением 6-35 кВ. Технический результат заключается в повышении надежности работы устройства при неисправности цепей напряжения нулевой последовательности или при отсутствии в распределительном пункте или на трансформаторной подстанции трансформаторов напряжения, с помощью которых возможна организация цепей напряжения нулевой последовательности. Для этого заявленное устройство содержит орган направления мощности, состоящий из согласующих преобразователей тока и напряжения трансформаторного типа, двух частотных фильтров, двух фильтров аварийных составляющих, схемы сравнения знаков тока и напряжения, двух одновибраторов, двух элементов запрета, и пусковой орган, состоящий из фильтра выделения промышленной частоты, элемента запрета, реле напряжения, а также элемент И, элемент времени и два выходных реле, и введены элемент запрета, фильтр выделения промышленной частоты, два пороговых органа, два элемента времени и два выходных реле. 1 ил.
Изобретение относится к области релейной защиты и автоматики. Сущность: фиксируют с заданной частотой дискретизации отсчеты напряжения нулевой последовательности на общих шинах и отсчеты токов нулевой последовательности в каждом фидере распределительной сети. Осуществляют цифро-аналоговое преобразование отсчетов напряжения нулевой последовательности и подают преобразованное напряжение на вход модели каждого фидера по нулевой последовательности, причем модели составляют для нормального состояния фидеров. Выполняют аналого-цифровое преобразование тока нулевой последовательности модели каждого фидера с заданной частотой дискретизации. Определяют расхождение между отсчетами тока нулевой последовательности каждого реального фидера и отсчетами тока его модели. По величине расхождения выявляют поврежденный фидер. Технический результат: повышение селективности. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.
