Автор(-ы):
Казакова Евгения Александровна
Зуев Иван Николаевич
Щекочихин Александр Владимирович
Секция
Энергетика
Ключевые слова
Аннотация статьи
В статье рассматривается актуальность применения цифровых подстанций 110-750 кВ в современной энергетике. Основные ее принципы и преимущества. Использование на подстанции цифровых трансформаторов тока и напряжения.
Текст статьи
Технический прогресс в системах управления на электрических станциях и подстанциях с открытыми распределительными устройствами (ОРУ) высшего напряжения 110-750 кВ привел к разработке, серийному производству и внедрению вторичных микропроцессорных систем измерения, коммерческого учета электроэнергии, релейной защиты, противоаварийной и режимной автоматики, диспетчеризации (рис.1).
Рис. 1. Принцип цифровой ПС
При этом информация о первичном токе и напряжении по-прежнему остаются аналоговыми: электромагнитные трансформаторы тока и электромагнитные или емкостные трансформаторы напряжения.
Можно выделить основные этапы развития подстанций от традиционной к «цифровой автоматизированной подстанции»:
Для правильной и точной работы цифровой подстанции необходимо применять цифровые трансформаторы – это измерительные трансформаторы, которые имеют цифровой интерфейс с поддержкой протокола IEC 61850-9.2. Электронные трансформаторы - это современный отдельный класс изделий, основанный на последних достижениях в оптике, цифровых устройствах, в технологии передачи данных, электронике. Данные устройства обладают повышенной безопасностью, увеличенной точностью, быстрой работой, малыми размерами и небольшим весом [1].
Рассмотрим цифровые трансформаторы тока и напряжения, которые применяются при проектировании цифровых подстанций. Измерительный преобразователь тока (ЦТТ) предназначен для измерения и передачи параметров тока приборам измерения, учета, защиты, автоматики, сигнализации и управления в сетях переменного и постоянного тока на номинальное напряжение 6(10) – 110 кВ с частотой 50 и 60 Гц.
В основе трансформаторов лежат следующие элементы:
Рис. 2. Устройство цифрового трансформатора тока
В свою очередь измерительный трансформатор напряжения (ЦТН) предназначен для измерения и передачи параметров напряжения приборам измерения, учета, защиты, автоматики, сигнализации и управления в сетях переменного и постоянного тока на номинальное напряжение 6(10) – 110 кВ с частотой 50 и 60 Гц [2].
В конструкции трансформатора можно выделить следующие компоненты:
Рис. 2. Цифровой трансформатор напряжения
В процессе разработки новых цифровых подстанций возникает ряд основных преимуществ:
Кроме преимуществ у цифровой подстанции есть и недостатки:
В результате проведенного исследования можно сделать вывод, что замена традиционных подстанций цифровыми возможна уже сейчас, а в дальнейшем этот процесс будет становиться не только проще, но и выгоднее. В настоящее время высокая цена и недостаточная квалификация персонала не позволяют применять цифровые подстанции в достаточном количестве на территории страны. В ходе модернизаций подстанций традиционного исполнения следует отказаться от привычных аналоговых приборов измерения тока и напряжения в пользу современных цифровых. В тоже время преимущества, которыми она обладает, такими как упрощение механизмов управления, переход к необслуживаемым подстанциям, позволят отказаться в дальнейшем от традиционных методов защиты энергетических объектов.
Список литературы
Поделиться
Казакова Е. А., Зуев И. Н., Щекочихин А. В. Актуальность применения цифровых подстанций // Актуальные исследования. 2021. №22 (49). С. 10-13. URL: https://apni.ru/article/2521-aktualnost-primeneniya-tsifrovikh-podstantsij