ПАРАМЕТРИЧЕСКОЕ СОГЛАСОВАНИЕ УСТРОЙСТВ КОНТРОЛЯ ИЗОЛЯЦИИ И СОПТ
Аннотация
Целью исследования является разработка способа параметрического согласования уст-
ройств контроля изоляции, систем оперативного постоянного тока и дискретных входов релей-
ной защиты. Использование для питания устройств релейной защиты и других ответственных
потребителей изолированных систем оперативного постоянного тока позволяет обеспечивать
при их эксплуатации высокую надежность и безопасность. Бесперебойность электроснабжения
этих потребителей должна обеспечиваться даже при коротких замыканиях на землю одного из
полюсов сети оперативного тока. Гарантией высокой надежности электроснабжения является
мониторинг сопротивления изоляции сети и оперативное выполнение ремонтных работ при его
снижении ниже критического уровня, задаваемого уставкой. В статье рассматриваются причи-
ны, приводящие к опасным уровням асимметрии напряжений полюсов сети относительно земли и
ложным срабатываниям дискретных входов релейной защиты при замыкании на землю подклю-
ченных к ним сигнальных линий. Предложен основанный на методе многовариантного анализа по
постоянному току способ определения согласованных значений уставок контроля изоляции, па-
раметров сети оперативного тока и параметров дискретных входов релейной защиты, при ко-
торых устраняются условия появления таких аварий. Также рассмотрено влияние устройств
контроля изоляции в системах оперативного постоянного тока на асимметрию напряжений
полюсов и работу релейной защиты. Предложена модификация активного метода мониторинга
сопротивления изоляции, при которой не возникает дополнительная опасная асимметрия напря-
жений полюсов сети и дополнительные риски ложных срабатываний релейной защиты. Приме-
нение модифицированного метода мониторинга в условиях перекоса напряжений полюсов сети
приводит к сужению рабочих участков статических характеристик измерительных преобразо-
вателей напряжений полюсов и тока утечки. Получены оценки возникающего в этих режимах
увеличения погрешности при измерении сопротивления изоляции.
Литература
1 500 V d.c. Equipment for testing, measuring or monitoring of protective measures Part 8: Insulation
monitoring devices for IT systems.
2. STO 56947007-29.120.40.041 Sistemy operativnogo postoyannogo toka podstantsiy.
Tekhnicheskiye trebovaniya. Standart organizatsii OAO «FSK YEES» [Operational D.C. systems
of substations. Technical requirements. JSC FGC UES standard], 2010. Available:
https://www.fsk-ees.ru/upload/docs/STO_56947007-29.120.40.041 -2010.pdf.
3. STO 56947007-29.120.40.093 Rukovodstvo po proyektirovaniyu sistem operativnogo
postoyannogo toka (SOPT) PS YENES. Tipovyye proyektnyye resheniya. Standart
organizatsii OAO «FSK YEES» [D.C. Operative Systems Design Guide (DCOS) SS UNEG.
Typical design decisions, JSC FGC UES Standard], 2011. Available: https://www.fskees.
ru/upload/docs/56947007-29.120.40.093-2011.pdf.
4. Tang W.-X. Protection misoperations caused by single-point grounding of DC circuit and AC-DC
interference and countermeasures, Electric Power Automation Equipment, 2007, No. 27 (9),
pp. 123-125.
5. Alimov Yu.N., Galkin I.A., Shavarin N.I. Osobennosti kontrolya izolyatsii v tsepyakh
operativnogo postoyannogo toka 220 V [Features of insulation control in circuits of operational
direct current 220V], Releynaya zashchita i avtomatizatsiya [Relay protection and automation],
2011, No. 3, pp. 36-41.
6. Galkin I.A., Shavarin N.I., Ivanov A.B. Rele kontrolya urovnya soprotivleniy izolyatsii
polyusov setey operativnogo postoyannogo toka OOO NPP «EKRA» tipa RKIE [Relay for
monitoring the level of insulation resistance of poles of operational D.C. networks NPP
"EKRA" LLC, type RKIE], Releynaya zashchita i avtomatizatsiya [Relay protection and automation],
2010, No. 1, pp. 26-28.
7. Alimov YU.N., Bykov K.V., Galkin I.A., Shavarin N.I. Kontrol' izolyatsii v tsepyakh
operativnogo postoyannogo toka elektricheskikh stantsiy i podstantsiy [Insulation control in
operating D.C. circuits of power plants and substations], Releynaya zashchita i avtomatizatsiya
[Relay protection and automation], 2013, No. 3, pp. 38-45.
8. STO 56947007-29.120.40.102-2011. Metodicheskiye ukazaniya po inzhenernym raschetam v
sistemakh operativnogo postoyannogo toka dlya predotvrashcheniya nepravil'noy raboty
diskretnykh vkhodov mikroprotsessornykh ustroystv releynoy zashchity i avtomatiki, pri
zamykaniyakh na zemlyu v tsepyakh operativnogo postoyannogo toka podstantsiy ENES.
Standart organizatsii OAO «FSK EES» [Methodical guidelines for engineering calculations in
operational D.C. systems to prevent incorrect operation of discrete inputs of microprocessor
relay protection and automation devices, in case of ground faults in the operational D.C. circuits
of UNEG substations. JSC FGC UES standard]. Available: https://www.fskees.
ru/upload/ docs/sto_56947007-29-120-40-102-2011_n.pdf.
9. Gusev Yu.P., Monakov Yu.V. Predotvrashcheniye srabatyvaniy diskretnykh vkhodov
mikroprotsessornykh releynykh zashchit pri zamykaniyakh na zemlyu v sistemakh
operativnogo postoyannogo toka [Prevention misoperation of discrete inputs of microprocessor
relay protection of ground-fault cases in the operational D.C. systems], Izvestiya vuzov.
Elektromekanika [Izvestiya vuzov. Electromechanics], 2013, No. 1, pp. 81-83.
10. STO 56947007-29.120.40.262 Rukovodstvo po proyektirovaniyu sistem operativnogo
postoyannogo toka (SOPT) PS YENES. Tipovyye proyektnyye resheniya. Standart
organizatsii OAO «FSK YEES» [D.C. Operative Systems Design Guide (DCOS) SS UNEG.
Typical design decisions, JSC FGC UES Standard], 2018. Available: https://www.fskees.
ru/upload/docs/STO_56947007-29.120.40.262-2018.pdf.
11. Galkin I.A., Vinogradov A.Yu., Lopatin A.A. K voprosu o trebovaniyakh k oborudovaniyu kontrolya
soprotivleniya izolyatsii SOPT, snizhayushchikh lozhnuyu rabotu ustroystv releynoy zashchity i
avtomatiki [On the issue of requirements for equipment for monitoring the insulation resistance of
ODCS, that reducing the false operation of relay protection and automation devices], Releynaya
zashchita i avtomatizatsiya [Relay protection and automation], 2019, No. 1, pp. 90-93.
12. Monakov Yu.V. Razrabotka rekomendatsiy po predotvrashcheniyu srabatyvaniy
mikroprotsessornykh sredstv zashchity i avtomatiki energoob"yektov ot zamykaniy v sisteme
operativnogo toka: avtoref. diss. … kand. tekh. nauk [Development of recommendations for the
prevention of microprocessor-based protection and automation of power facilities from short circuits
in the operating current system: cand. of eng. sc. diss. abstr.]. Мoscow, 2013, 20 p.
13. Olszowiec P. Insulation Measurement and Supervision in Live AC and DC Unearthed Systems,
Lecture Notes in Electrical Engineering, Vol. 314. Springer, 2014.
14. Olszowiec P. O vybore ustavok ustroystv kontrolya izolyatsii setey postoyannogo toka [About
the response values choice of DC networks insulation monitoring devices],
Elektrotekhnicheskiye sistemy i kompleksy [Electrical systems and complexes], 2013, Vol. 21,
pp. 166-175.
15. Olszowiec P. Influence of insulation monitoring devices on the operation of DC control circuits,
Power Technology and Engineering, March 2017, Vol. 50, no. 6, pp. 653-656. DOI:
10.1007/s10749-017.
16. Khludenev A.V. Pofidernyy kontrol soprotivleniya izolyatsii izolirovannykh setey
postoyannogo toka [Feeder insulation monitoring of unearthed DC distribution networks],
Mater. II Mezhdunarodnoy nauchno-tekhnicheskoy konferentsii «Problemy polucheniya,
obrabotki i peredachi izmeritel'noy informatsii» [Materials of the II International Scientific
and Technical Conference "Problems of Receiving, Processing and Transmitting Measurement
Information"]. Ufa: USATU, 2019, pp. 213-217.
17. Khludenev A. Insulation Monitoring Impact on Relay Protection Malfunction, In Proceedings
of the 2020 International Conference on Electrotechnical Complexes and Systems (ICOECS),
Ufa, Russian Federation, 2020, pp. 58–61. DOI: 10.1109/ ICOECS50468.2020.9278485.
18. Fitzpatrick D. Analog Design and Simulation using OrCAD Capture and PSpice, 2nd ed.,
Newnes, 2018, 438 p.
19. Yow-Chyi Liu, En-Chih Chang, Yong-Lin Lee, Yu-Zhong Lin. Detection of Ground Insulation
Faults in Ungrounded DC Power Supply Systems by Using a DC Current Injection Method //
In Proceedings of the 5th International Conference on Power and Energy Systems Engineering
(CPESE 2018), Nagoya, Japan, 2018, pp. 349-355. DOI:10.1016/j.egypro.2018.11.154.
20. Wen C., Chen M. Research on DC grounding finder to effectively prevent microcomputer protection
malfunction caused by one-point grounding of secondary circuit, IOP Conference Series:
Earth and Environmental Science, 2020, vol. 512: 4th International Workshop on Advances
in Energy Science and Environment Engineering (AESEE 2020), Hangzhou, China,
2020, p. 012152. DOI: 10.1088/1755-1315/ 512/1/012152.
