Використання алгоритму перетворення Фур’є для удосконалення захисту від замикань фази на землю в розподільних електричних мережах

Abstract

Розроблено нові алгоритми селективного захисту від замикань фази на землю в компенсованих системах електропостачання напругою 6-35 кВ, в яких через вплив котушки Петерсена не забезпечується селективна дія традиційних пристроїв захисту. Математичне моделювання показало, що на частотах 200-400 Гц котушка Петерсена практично не зменшує ємнісний струм в пошкодженому приєднанні за замикань фази на землю, на відміну від того, як це має місце на частоті 50 Гц. Тому для захисту використано струми і напруги однієї з частот з указаного діапазону (наприклад 250 Гц), яку виділяють зі струмів і напруг нульової послідовності за допомогою алгоритму перетворення Фур’є. Також, для підвищення надійності захисту може бути використано кілька обраних частот. Наукова новизна полягає: у використанні алгоритму перетворення Фур’є для визначення складових напруги і струму нульової послідовності більш високої частоти ніж частота напруги живлення мережі, що дозволяє використати для селективного захисту від замикань фази на землю напрямок реактивної потужності, який розраховується на вибраній частоті за допомогою виділених струмів і напруг. Наведено алгоритми роботи захисту і результати його досліджень за металевих і дугових замикань фази на землю. Ефективність розробленого захисту підтверджена результатами математичного моделювання