RU184111U1 - Device for modeling asymmetric modes and predicting the behavior of digital protections in electrical installations with isolated neutral - Google Patents

Device for modeling asymmetric modes and predicting the behavior of digital protections in electrical installations with isolated neutral Download PDF

Info

Publication number
RU184111U1
RU184111U1 RU2017122875U RU2017122875U RU184111U1 RU 184111 U1 RU184111 U1 RU 184111U1 RU 2017122875 U RU2017122875 U RU 2017122875U RU 2017122875 U RU2017122875 U RU 2017122875U RU 184111 U1 RU184111 U1 RU 184111U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
modes
protection
electrical
values
digital
Prior art date
Application number
RU2017122875U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Александрович Балакирев
Юрий Федорович Владимиров
Иван Владимирович Колесник
Алексей Витальевич Суховеев
Эдуард Николаевич Фоминич
Original Assignee
Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулева" Министерства обороны Российской Федерации
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулева" Министерства обороны Российской Федерации filed Critical Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулева" Министерства обороны Российской Федерации
Priority to RU2017122875U priority Critical patent/RU184111U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU184111U1 publication Critical patent/RU184111U1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00Contacts
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H69/00Apparatus or processes for the manufacture of emergency protective devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

Устройство относится к области электротехники, связанной с расчетами, настройкой и испытаниями цифровых направленных защит в электроустановках с изолированной нейтралью, прежде всего в электроустановках до 1 кВ с изолированной нейтралью.Технический результат - расширение области применения устройств, для имитации однофазных замыканий на землю в линии разомкнутой электрической сети, достигается за счет реализации модели сложной трехфазной замкнутой электрической сети с двумя источниками питания в виде трансформаторов и цифровым блоком микропроцессорной релейной защиты, включаемым в одну из моделируемых линий. При этом в устройство включен программируемый элемент IV (фиг. 1), выполненный с возможностью вычисления электрических величин режимов виртуальной электрической цепи с топологией и параметрами адекватными собранной физической модели. Шаг расчета электрических величин программируемого элемента выбран равным периоду дискретизации цифрового блока защиты. Это дает возможность прогнозировать поведение защит блока в ненормальных режимах вычислением величин этих режимов в различных точках виртуальной сети и проверять достоверность расчетов моделированием действительных несимметричных режимов, регистрируемых осциллографом блока, в аналогичных точках физической модели сети.Устройство осуществляет сравнение расчетных и опытных величин ненормальных режимов; расчетного и действительного поведения защит блока в этих режимах и дает возможность корректировать параметры срабатывания защит блока и защит программы вычислительного элемента, добиваясь получения требуемых по чувствительности, селективности и быстродействию защит.Устройство сформировано из резистивно-индуктивно-емкостных элементов I (фиг. 1), моделирующих сложную замкнутую электрическую цепь. Приводится пример практического применения устройства. 15 ил., 4 табл.The device relates to the field of electrical engineering related to the calculation, configuration and testing of digital directional protection in electrical installations with isolated neutral, primarily in electrical installations up to 1 kV with isolated neutral. The technical result is the expansion of the scope of devices to simulate single-phase earth faults in an open line electric network is achieved through the implementation of the model of a complex three-phase closed electric network with two power sources in the form of transformers and digital th microprocessor relay protection, are included in one of the modeled lines. At the same time, a programmable element IV is included in the device (Fig. 1), made with the possibility of calculating the electric values of the modes of the virtual electric circuit with the topology and parameters adequate to the assembled physical model. The step of calculating the electrical values of the programmable element is chosen equal to the sampling period of the digital protection unit. This makes it possible to predict the behavior of the block protections in abnormal modes by calculating the values of these modes at different points of the virtual network and verify the accuracy of the calculations by modeling the actual asymmetric modes recorded by the oscilloscope of the block at similar points in the physical model of the network.The device compares the calculated and experimental values of the abnormal modes; the calculated and actual behavior of the block protections in these modes and makes it possible to adjust the response parameters of the block protections and the program element protections, achieving the required protection sensitivity, selectivity and speed. The device is formed of resistive-inductive-capacitive elements I (Fig. 1), modeling a complex closed electrical circuit. An example of the practical application of the device is given. 15 ill., 4 tab.

Description

Устройство относится к области электротехники, а именно к проектированию, эксплуатации электроустановок с изолированной нейтралью, именно к расчетам, испытаниям, настройке и эксплуатации направленных устройств защиты и контроля в этих электроустановках и прежде всего в электроустановках до 1 кВ. Проектирование и эксплуатация электроустановок до 1 изолированной нейтралью регламентируются нормативными документами: Правила устройства электроустановок. М. Энергоиздат.2010 - [1], а так же ведомственными документами: Методические указания по проектированию систем электроснабжения до 1 кВ с изолированной нейтралью на объектах капитального строительства Министерства обороны. М.-СПб, 2008 - [2], последние конкретизируют нормативные требования, нося рекомендательный характер. Основные рекомендации при этом сводятся к уточнению методов непрерывного контроля общего состояния изоляции и селективного (направленного) контроля изоляции элементов электрически связанной сети с целью быстрого отыскания поврежденных элементов. При этом рекомендуется применять для этих целей устройства, реализующие контроль фазовых соотношений токов и напряжений нулевой последовательности. Известные: Шнеерсон Э.М. Цифровая релейная защита. М.: Энергоатомиздат, 2007 - [3]; Цифровой блок релейной защиты типа БМРЗ-100. Руководство по эксплуатации. ДИВГ.648228.024 РЭ. 2013 - [4] - микропроцессорные устройства контроля и защиты, интенсивно внедряемые в электроустановках, включают в себе и реализацию упомянутого направленного контроля мощности нулевой последовательности, а так же функции осциллографирования ненормальных режимов, что позволяет в условиях эксплуатации корректировать их настройку, используя зафиксированные действительные электрические величины аварийных режимов в местах установки защиты.The device relates to the field of electrical engineering, namely to the design, operation of electrical installations with insulated neutral, namely to the calculations, testing, configuration and operation of directional protection and control devices in these electrical installations and, above all, in electrical installations up to 1 kV. Design and operation of electrical installations with up to 1 isolated neutral are regulated by regulatory documents: Electrical Installation Rules. M. Energoizdat. 2010 - [1], as well as departmental documents: Guidelines for the design of power supply systems up to 1 kV with isolated neutral at capital construction facilities of the Ministry of Defense. M.-SPb, 2008 - [2], the latter specify the regulatory requirements, having a recommendatory nature. The main recommendations in this case come down to clarification of methods for continuous monitoring of the general state of insulation and selective (directional) monitoring of the insulation of elements of an electrically connected network in order to quickly find damaged elements. At the same time, it is recommended to use devices for these purposes that monitor the phase relations of currents and zero sequence voltages. Famous: Schneerson E.M. Digital relay protection. M .: Energoatomizdat, 2007 - [3]; Digital block of relay protection of BMRZ-100 type. Manual. DIVG.648228.024 RE. 2013 - [4] - microprocessor-based monitoring and protection devices that are intensively implemented in electrical installations include the implementation of the aforementioned directional zero-sequence power control, as well as the oscilloscope functions of abnormal modes, which makes it possible to adjust their settings in operating conditions using fixed real electrical magnitude of emergency conditions in the places of installation of protection.

Создание же новых и модернизация существующих электроустановок связаны с необходимостью прогнозировать на этапах проектирования поведение блоков защиты в измененных исходных схемах и при других технических характеристиках их элементов. Для этого необходимо знание первичных электрических величин, в том числе их фазных соотношений, в местах установки блоков защиты в различных режимах работы защищаемых элементов и возможных вариантах исходной схемы электрической сети (ЭС). Реализовывать это призваны математические модели, основывающиеся на аналитических (численных) методах расчета режимов: Лосев С.Б., Чернин А.Б. Вычисление электрических величин в несимметричных режимах электрических систем. М. Энергоатомиздат, 1985 - [5]; Федосеев A.M., Федосеев М.А. Релейная защита электроэнергетических систем. М. Энергоатомиздат.1992 - [6]; Глухов О.А., Михайлов А.К., Фоминич Э.Н. Системы контроля изоляции в системах электроснабжения с изолированной нейтралью. Технологии ЭМС. 2007. №3 (22) - [7]; Владимиров Ю.Ф. Расчеты несимметричных режимов в применении к анализу условий безопасности в электроустановках. СПб.: ВИ(ИТ) ВА МТО. 2014 - [8].The creation of new and modernization of existing electrical installations is associated with the need to predict at the design stages the behavior of the protection units in the modified initial circuits and with other technical characteristics of their elements. This requires knowledge of primary electrical quantities, including their phase relationships, at the installation sites of the protection units in various modes of operation of the protected elements and possible options for the original circuit of the electric network (ES). Mathematical models based on analytical (numerical) methods for calculating regimes are called upon to implement this: Losev SB, Chernin AB Calculation of electrical quantities in asymmetric modes of electrical systems. M. Energoatomizdat, 1985 - [5]; Fedoseev A.M., Fedoseev M.A. Relay protection of electric power systems. M. Energoatomizdat. 1992 - [6]; Glukhov O.A., Mikhailov A.K., Fominich E.N. Insulation monitoring systems in power supply systems with insulated neutral. EMC technology. 2007. No3 (22) - [7]; Vladimirov Yu.F. Calculations of asymmetric modes as applied to the analysis of safety conditions in electrical installations. SPb .: VI (IT) VA MTO. 2014 - [8].

Последние, однако, требуют подтверждения достоверности вычислений экспериментом (опытом). Возможности реализации большинства таких экспериментов в действующих электроустановках ограничены.The latter, however, require confirmation of the reliability of the calculations by experiment (experiment). The possibilities of implementing most of these experiments in existing electrical installations are limited.

В этих случаях успешному применению цифровых устройств защиты и контроля, прогнозированию их поведения, а также совершенствованию методов расчета режимов могут способствовать устройства для физического моделирования таких режимов на доступной элементной базе: Отчет о НИР "Безграничность". СПб.: ВИСИ, 1996, №548904 - [10]; Владимиров Ю.Ф. К опытному определению параметров режима однофазного замыкания на физической модели линии электрической сети. СПб.: ВИТУ, 1999, №559629 -[11]. Использование таких моделей дает возможность сравнения опытных измерений электрических величин моделируемых режимов с вычислениями, выполняемыми упомянутыми методами и таким образом способствовать совершенствованию последних. Кроме того, реализация такого комплексного моделирования с помощью специальных устройств в виде стендов для испытания и настройки микропроцессорных устройств защиты может значительно улучшить возможности подготовки персонала, призванного выполнять расчеты, настройку и эксплуатацию устройств защиты и контроля в электроустановках.In these cases, devices for the physical modeling of such modes on an accessible elemental base can contribute to the successful use of digital protection and control devices, predicting their behavior, as well as improving methods for calculating modes: Report on the research work "Infinity." St. Petersburg: VISI, 1996, No. 548904 - [10]; Vladimirov Yu.F. On the experimental determination of the parameters of the single-phase circuit mode on the physical model of the electric network line. St. Petersburg: VITU, 1999, No. 559629 - [11]. The use of such models makes it possible to compare experimental measurements of the electrical quantities of the simulated modes with the calculations performed by the above methods and thus contribute to the improvement of the latter. In addition, the implementation of such complex modeling with the help of special devices in the form of stands for testing and tuning microprocessor-based protection devices can significantly improve the training capabilities of personnel designed to perform calculations, configuration and operation of protection and control devices in electrical installations.

Прототипом заявленной полезной модели является «Устройство для физического моделирования электроэнергетических систем 0,4 кВ» [10] (с. 3, 4)], состоящее из емкостных, резистивных, индуктивных элементов, реализующих модель магистральной линии трехфазной электрической сети с изолированной нейтралью с одним источником питания в виде трансформатора. Дополнительно работу прототипа [10] поясняет статья: Владимиров Ю.Ф. К опытному определению параметров режима однофазного замыкания на физической модели линии электрической сети. СПб.: ВИТУ, 1999, №559629 - [11].The prototype of the claimed utility model is “A device for the physical simulation of electric power systems of 0.4 kV” [10] (p. 3, 4)], consisting of capacitive, resistive, inductive elements that implement the model of the main line of a three-phase electric network with an isolated neutral with one power source in the form of a transformer. Additionally, the work of the prototype [10] explains the article: Vladimirov Yu.F. On the experimental determination of the parameters of the single-phase circuit mode on the physical model of the electric network line. St. Petersburg: VITU, 1999, No. 559629 - [11].

Недостатком прототипа [10] и аналога [11] является ограниченная область применения: отсутствие возможности моделирования несимметричных режимов в сложных (замкнутых, разомкнутых) схемах электроустановок, в которых необходимо применение направленных защит, связанных с необходимостью контроля фазовых соотношений электрических величин ненормальных режимов. Кроме того, в устройстве непосредственно не контролируется поведение реальных защит в моделируемых ненормальных режимах. Контроль ограничивается аналитическим сопоставлением расчетных значений параметров срабатывания защит с измеренными приборами действующими значениями ненормальных режимов.The disadvantage of the prototype [10] and analogue [11] is the limited scope: the lack of the ability to simulate asymmetric modes in complex (closed, open) electrical installations in which the use of directional protections is necessary, associated with the need to control the phase relationships of electrical quantities of abnormal modes. In addition, the device does not directly control the behavior of real protections in simulated abnormal modes. The control is limited to an analytical comparison of the calculated values of the protection operation parameters with the measured devices by the operating values of the abnormal conditions.

Сущность заявляемой полезной модели состоит в том, что «Устройство для моделирования несимметричных режимов и прогнозирования поведения цифровых защит в электроустановках с изолированной нейтралью», (далее «устройство»), также состоящее из емкостных, резистивных, индуктивных элементов и переключателей, реализует сложную трехфазную электрическую цепь с сосредоточенными параметрами с двумя источниками питания в виде трансформаторов и «цифровым блоком микропроцессорной релейной защиты» (БМРЗ) (далее «блок защиты»), включенным в одну из моделируемых линий. При этом в устройство включен программируемый элемент, выполненный с возможностью вычисления электрических величин режимов виртуальной электрической цепи с топологией и параметрами адекватными собранной физической модели; шаг расчета электрических величин программируемого элемента выбран равным периоду дискретизации цифрового блока защиты. Устройство подключается к аналоговым входам блока защиты, который выполнен с возможностью переключения на контроль и осциллографирование параметров ненормального режима на смежной линии. В устройстве осуществлен алгоритм сравнения вычисленных в программируемом элементе величин с учетом момента коммутации, определяемого по осциллограмме испытуемого блока защиты, и действительных электрических величин моделируемого ненормального режима, фиксируемых осциллографом блока защиты. По результатам алгоритма сравнения устройство дает возможность корректировать поведение защиты путем изменения параметров срабатывания цифрового блока защиты, а также корректировать программу программируемого элемента, добиваясь получения требуемых по условиям селективности, чувствительности и быстродействия характеристик защиты.The essence of the claimed utility model is that the "Device for modeling asymmetric modes and predicting the behavior of digital protections in electrical installations with isolated neutral" (hereinafter referred to as the "device"), also consisting of capacitive, resistive, inductive elements and switches, implements a complex three-phase electric a circuit with lumped parameters with two power supplies in the form of transformers and a “digital microprocessor relay protection unit” (BMRZ) (hereinafter “protection unit”) included in one and simulated lines. At the same time, a programmable element is included in the device, made with the possibility of calculating the electric values of the modes of the virtual electric circuit with the topology and parameters adequate to the assembled physical model; the step of calculating the electrical values of the programmable element is chosen equal to the sampling period of the digital protection unit. The device is connected to the analog inputs of the protection unit, which is configured to switch to control and oscillograph parameters of the abnormal mode on an adjacent line. The device has an algorithm for comparing the values calculated in the programmable element, taking into account the switching moment determined by the oscillogram of the tested protection unit, and the actual electrical values of the simulated abnormal mode, recorded by the oscilloscope of the protection unit. According to the results of the comparison algorithm, the device makes it possible to adjust the protection behavior by changing the response parameters of the digital protection unit, as well as adjust the programmable element program, achieving the required protection characteristics under the conditions of selectivity, sensitivity and speed.

Технический результат: расширение области применения устройства достигается тем, что устраняются недостатки прототипа [10], становится возможным моделировать основные типичные ненормальные режимы в условиях сложной (замкнутой) электрической цепи и прогнозировать поведение реальных цифровых направленных защит с помощью включаемого в состав устройства программируемого элемента путем сравнения расчетных и действительных величин режимов и корректировки параметров срабатывания защит в этих режимах.Technical result: expanding the scope of the device is achieved by eliminating the disadvantages of the prototype [10], it becomes possible to model the main typical abnormal conditions in a complex (closed) electrical circuit and to predict the behavior of real digital directional protections using the programmable element included in the device by comparing calculated and actual values of the modes and adjusting the parameters of the operation of the protections in these modes.

На фиг. 1 представлена функциональная (поясняющая) схема устройства, а на фиг. 2, 3 принципиальная схема и компоновка лицевой панели стенда, физически реализующего устройство. На фиг. 4 приводятся опытные зависимости, полученные при опробывании устройства, позволяющие выбрать приемлемые по условиям селективности и чувствительности параметры срабатывания блока защиты в условиях моделируемого режима однофазного замыкания на землю (ОЗЗ).In FIG. 1 is a functional (explanatory) diagram of a device, and FIG. 2, 3, a schematic diagram and layout of the front panel of the stand physically realizing the device. In FIG. Figure 4 shows the experimental dependences obtained during testing of the device, which make it possible to select the protection unit operation parameters acceptable under the conditions of selectivity and sensitivity under the conditions of a simulated mode of a single-phase earth fault (OZZ).

Описание полезной моделиUtility Model Description

Устройство, предназначенное для физического моделирования несимметричных режимов в электроустановках, реализуется на основе цепочечных схем замещения линий сложной трехфазной электрической цепи, сформированной из емкостно-резистивных элементов, моделирующих поперечные пассивные параметры (емкости фаз относительно земли и междуфазные емкости линий) и индуктивно-резистивных элементов, моделирующих продольные параметры линий (фиг. 1); (резисторы Ri и конденсаторы Cj на чертеже фиг. 2). В одну из электрических цепей, моделирующую кабельную линию электропередач w1 (фиг. 1) включается блок защиты IV (БМРЗ-101) (фиг. 1), (фиг. 2, а). Основное назначение модели - моделирование несимметричных режимов (прежде всего однофазных замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью), а так же сложных режимов в замкнутых - разомкнутых схемах ЭЭС с целью испытания и настройки цифровых направленных устройств защиты и контроля. Выполняется физическое моделирование однофазных, двухфазных и трехфазных замыканий на землю в линиях w1, w2, в любой из десяти выбираемых на модели точек, любой из трех фаз 1(A), 2(B), 3(C) в каждой из точек III (фиг. 1). При этом топология исходной схемы физической модели может быть изменена применительно к конкретике условий исследуемой сети выбором вариантов модели с помощью переключателей (тумблеров) Q (фиг. 1) и применением искажающих сопротивлений в программе вычислительного элемента II (фиг. 1) (замкнутая, разомкнутая, с одним, двумя источниками питания (трансформаторами) и т.п.).A device designed for the physical modeling of asymmetric modes in electrical installations is implemented on the basis of chain equivalent circuits for lines of a complex three-phase electric circuit formed from capacitive-resistive elements simulating transverse passive parameters (phase capacitance relative to the ground and interphase capacitance of lines) and inductive-resistive elements, modeling the longitudinal parameters of the lines (Fig. 1); (resistors R i and capacitors C j in the drawing of Fig. 2). In one of the electrical circuits, simulating the cable power line w1 (Fig. 1), the protection unit IV (BMRZ-101) (Fig. 1), (Fig. 2, a) is included. The main purpose of the model is the modeling of asymmetric modes (primarily single-phase earth faults in networks with isolated neutral), as well as complex modes in closed - open EES circuits for the purpose of testing and tuning digital directional protection and control devices. Physical modeling of single-phase, two-phase, and three-phase earth faults is performed in lines w1, w2, at any of ten points selected on the model, any of three phases 1 (A), 2 (B), 3 (C) at each of points III ( Fig. 1). In this case, the topology of the initial scheme of the physical model can be changed in relation to the specific conditions of the network under study by selecting model options using the switches (toggle switches) Q (Fig. 1) and using distorting resistances in the program of computing element II (Fig. 1) (closed, open, with one, two power sources (transformers), etc.).

В устройстве контроль параметров режима в нулевой последовательности в точке установки прибора осуществляется без трансформатора тока нулевой последовательности (ТНП) - непосредственным включением каналов нулевой последовательности испытуемого цифрового блока в цепь обратного тока 9 физической модели (фиг. 1).In the device, the control of the parameters of the mode in zero sequence at the installation point of the device is carried out without a zero sequence current transformer (TNP) - by directly connecting the channels of the zero sequence of the tested digital block in the reverse circuit 9 of the physical model (Fig. 1).

Кроме того, в устройстве предусматривается возможность контроля и осциллографирования параметров моделируемых ненормальных режимов и на смежной линии путем переключения аналоговых каналов цифрового блока защиты на другую линию w2 (переключением в положение N1 или N2 специального тумблера (фиг. 3)).In addition, the device provides the ability to control and oscillograph parameters of simulated abnormal modes and on an adjacent line by switching the analog channels of the digital protection unit to another line w2 (by switching to the N1 or N2 position of a special toggle switch (Fig. 3)).

В устройство включен программируемый элемент II (фиг. 1), позволяющий вычислять электрические величины несимметричных режимов виртуальной электрической цепи, параметры которой и топология подбираются эквивалентными физической модели.The device includes a programmable element II (Fig. 1), which allows you to calculate the electrical values of the asymmetric modes of the virtual electrical circuit, the parameters of which and the topology are selected equivalent to the physical model.

Уставки срабатывания блока защиты по току, напряжению и направлению мощности определяются в этом вычислительном элементе в диалоговом режиме выбором из числа предлагаемых значений углов максимальной чувствительности ϕ0(мах.ч), требуемых по условию селективности, а так же применением распечаток вычисляемых электрических величин режима 3U0, 3I0, S0, Р0, ϕ0 в месте установки блока. Результаты моделируемого режима в устройстве, подключенном к аналоговым входам блока защиты IV (фиг. 1), сравниваются с расчетными значениями электрических величин режима вычислительного элемента и с действительным функционированием защиты, фиксируемым осциллографами блока защиты. Выполняется корректировка уставок 3U0, 3I0, ϕ0(м.ч) математической модели II (фиг. 1) и аналоговых уставок блока IV (фиг. 1), исходя из требований селективности, быстродействия и чувствительности, с последующим повторением расчета и опыта на физической модели до получения требуемых результатов.The operation settings of the protection unit for current, voltage and power direction are determined in this computing element in the dialogue mode by choosing from among the proposed values of the maximum sensitivity angles ϕ 0 (max.h) required by the selectivity condition, as well as using printouts of the calculated electrical quantities of 3U mode 0 , 3I 0 , S 0 , P 0 , ϕ 0 at the installation location of the block. The results of the simulated mode in the device connected to the analog inputs of the protection unit IV (Fig. 1) are compared with the calculated values of the electrical values of the mode of the computing element and with the actual functioning of the protection recorded by the oscilloscopes of the protection unit. The settings of 3U 0 , 3I 0 , ϕ 0 (mh) of mathematical model II (Fig. 1) and the analog settings of block IV (Fig. 1) are adjusted based on the requirements of selectivity, speed, and sensitivity, followed by a repeat of the calculation and experiment on a physical model until the desired results are obtained.

Практическая реализация использования моделиPractical implementation of the use of the model

Выполняется расчет, например, режима ОЗЗ любой из фаз в произвольной точке защищаемой линии w1 при разомкнутом (замкнутом) состоянии исходной схемы электрической сети (фигура 1, 5) и заданных значениях ее пассивных параметров (таблица 1). При этом, в общем случае при отсутствии информации о характере и степени естественной несимметрии параметров трехфазной электроустановки, и соответствующему этой несимметрии величине и направлению напряжения нулевой последовательности, в предшествующий режиму ОЗЗ момент времени, первичный расчет может быть выполнен при нулевых начальных условиях. На основании полученных расчетных значений электрических величин ненормального режима в точке повреждения изоляции и в месте установки блока БМРЗ-100 определяются уставки срабатывания устройства направленного контроля изоляции, исходя из условий: I0(с.з)≥кн⋅I0(w2) при ОЗЗ на линии w1; -(90°-ϕ0(max.ч))≤ϕ≤(90°+ϕ0(max.ч)), Рс.з=U0.I0с.з⋅cos(ϕ00(max.ч)) которые устанавливаются в меню блока защиты «аналоговые уставки».The calculation, for example, of the OZZ mode of any of the phases at an arbitrary point of the protected line w1 is performed with the open (closed) state of the initial circuit of the electric network (Figure 1, 5) and the given values of its passive parameters (table 1). In this case, in the general case, in the absence of information about the nature and degree of natural asymmetry of the parameters of the three-phase electrical installation, and the magnitude and direction of the zero sequence voltage corresponding to this asymmetry, to the moment in time preceding the OZZ mode, the initial calculation can be performed under zero initial conditions. Based on the calculated values of the electrical quantities of the abnormal mode at the point of insulation damage and at the installation site of the BMRZ-100 unit, the operation settings of the directional insulation monitoring device are determined based on the conditions: I 0 (s.z) ≥k n ⋅I 0 (w2) at OZZ on the line w1; - (90 ° -ϕ 0 (max.h) ) ≤ϕ ≤ (90 ° + ϕ 0 (max.h) ), P s.c. = U 0 .I 0с.⋅ ⋅cos (ϕ 00 (max.h) ) which are set in the protection unit menu “analog settings”.

При этих уставках выполняется опыт ОЗЗ заданной фазы в расчетной точке на линии w1 физической модели и фиксируется срабатывание (несрабатывание) защиты блока.With these settings, the OZZ experiment of the given phase is performed at the design point on the line w1 of the physical model and the response (failure) of the block protection is recorded.

Действительный момент коммутации, регистрируемый осциллографом испытуемого блока защиты (этот момент определяется по mod и arg фазного напряжения предшествующего режима U1jA c.p в момент t0 коммутации) дает возможность определить электрические величины режима ОЗЗ в месте установки прибора при измененных начальных условиях (при действительном напряжении нулевой последовательности на эквивалентной емкости в момент, предшествующий коммутации - uс(0)). После чего возможно уточнить уставки срабатывания блока защиты с учетом зафиксированных осциллографом времени пуска и срабатывания защиты и

Figure 00000001
The actual switching moment recorded by the oscilloscope of the tested protection unit (this moment is determined by the mod and arg of the phase voltage of the previous mode U 1jA cp at the time t 0 of switching) makes it possible to determine the electrical values of the SCR mode at the installation site under changed initial conditions (with a real voltage of zero sequences on the equivalent capacity at the time preceding the switching - u with (0) ). After that, it is possible to clarify the settings for the operation of the protection unit, taking into account the start-up and operation times of the protection recorded by the oscilloscope and
Figure 00000001

оценить чувствительность защиты в рассматриваемом режиме Кч(i)=(С0(w1))/(kн⋅С0(w1))>Kч.min=1,25; Кч(P)=ΔРозз(расч)/Рс.зч(Р)min=2,0.evaluate the sensitivity of protection in the considered mode K h (i) = (С 0 (w1) ) / (k н ⋅С 0 (w1) )> K ч.min = 1.25; To h ( P ) = ΔР ozz ( calculation ) / P s.z > To h (P) min = 2.0.

Расчеты и моделирование ОЗЗ могут выполняться, при необходимости, для максимальных и минимальных режимов, различных вариантов топологии схемы, различных rпер в месте повреждения изоляции и различных моментов коммутации.Calculations and modeling of the SCR can be performed, if necessary, for maximum and minimum modes, various options for the topology of the circuit, different r per in the place of insulation damage, and various switching times.

Заявленное устройство позволяет выполнять:The claimed device allows you to perform:

- вычисление электрических величин типичных несимметричных режимов и уставок срабатывания защиты на основании алгоритма: Владимиров Ю.Ф., Фоминич Э.Н. Математическое моделирование режимов электрических сетей с изолированной нейтралью для прогнозирования поведения цифровых устройств защиты. Военный инженер. С-Петербург. 2017, №1(3) [9] в программируемом элементе II (фиг. 1), включаемом в рассматриваемое устройство; при этом эквивалентный источник энергии (ЭДС предшествующего симметричного режима в точке возникновения несимметрии в схеме) представляется в виде последовательности дискретных значений вращающегося на комплексной плоскости с угловой частотой ω0 вектора

Figure 00000002
при заданных значениях модуля и с точностью до 2nπ аргумента комплексного числа
Figure 00000003
. Аналитические выражения для вычисления электрических величин моделируемых режимов в устройстве получаются после замены компоненты ωt в написании формул алгоритма дискретизированным временным параметром
Figure 00000004
;- calculation of electrical quantities of typical asymmetric modes and settings of the protection operation based on the algorithm: Vladimirov Yu.F., Fominich E.N. Mathematical modeling of the modes of electric networks with isolated neutral to predict the behavior of digital protection devices. Military engineer. St. Petersburg 2017, No. 1 (3) [9] in a programmable element II (Fig. 1) included in the device in question; the equivalent energy source (EMF of the previous symmetric mode at the point of asymmetry in the circuit) is represented as a sequence of discrete values of a vector rotating on a complex plane with an angular frequency ω 0
Figure 00000002
for given values of the modulus and up to 2nπ of the argument of the complex number
Figure 00000003
. Analytical expressions for calculating the electrical quantities of the simulated modes in the device are obtained after replacing the component ωt in writing the formulas of the algorithm with a discretized time parameter
Figure 00000004
;

- моделирование режимов ЭС (фиг. 5,а) на трехфазной физической модели, реализующей цепочечные схемы двух линий w1 и w2 электрической сети, и представляющей из себя набор r, L, С - элементов и источников питания в виде двух трансформаторов Т1 и Т2;- simulation of ES modes (Fig. 5, a) on a three-phase physical model that implements chain diagrams of two lines w1 and w2 of the electric network, and which is a set of r, L, C - elements and power sources in the form of two transformers T1 and T2;

- моделирование на физической модели несимметричных режимов

Figure 00000005
,
Figure 00000006
, где i=1, 2, 0 (составляющие прямой, обратной, нулевой последовательностей величин режима, соответственно); j=1, 2, 3, …10 - точки на физической модели; m=1, 2, 3 (фазы А, В, С, соответственно) в каждой из точек 1, 2, 3, 4, 5 линий w1 и w2 и сложных режимов одновременных (последовательных) замыканий в различных точках модели;- modeling on a physical model of asymmetric modes
Figure 00000005
,
Figure 00000006
, where i = 1, 2, 0 (components of the direct, reverse, zero sequences of mode values, respectively); j = 1, 2, 3, ... 10 - points on the physical model; m = 1, 2, 3 (phases A, B, C, respectively) at each of points 1, 2, 3, 4, 5 of lines w1 and w2 and complex modes of simultaneous (sequential) closures at different points of the model;

- возможность изменения топологии исходной схемы изменением положений тумблеров и переключателей Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, Q6, Q7, Q8 (фиг. 1) расположенных на лицевой панели стенда (фиг. 3);- the ability to change the topology of the original circuit by changing the positions of the toggle switches and switches Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, Q6, Q7, Q8 (Fig. 1) located on the front panel of the stand (Fig. 3);

- возможность снятия вольтамперной и угловой характеристик испытуемого блока защиты с использованием подключаемого фазорегулятора;- the possibility of taking the current-voltage and angular characteristics of the tested protection unit using a plug-in phase regulator;

- подключение ПЭВМ к стенду с использованием возможностей, предоставляемых исследуемыми блоками защиты, фиксации и осциллографирования действительных электрических величин ненормальных режимов, моделируемых в устройстве с передачей при необходимости информации на ЭВМ высшего уровня.- connecting a PC to the bench using the capabilities provided by the studied units of protection, fixing and oscillography of the actual electrical quantities of abnormal modes, modeled in the device with the transfer of information to a higher level computer if necessary.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной моделиInformation confirming the feasibility of implementing a utility model

Приводится пример расчетного прогнозирования поведения защиты блока в одном из режимов ОЗЗ с последующим моделированием на стенде этого режима.An example of the calculated forecasting of the protection behavior of a block in one of the OZZ modes with the subsequent modeling at the stand of this mode is given.

ПримерExample

Для исходной схемы ЭС - 220/36/21 В с изолированной нейтралью (фиг. 5, а) требуется определить аналоговые уставки срабатывания направленной защиты от ОЗЗ блока типа БМРЗ-101, установленного на головном участке линии w1. Вариант топологии исходной схемы: разомкнутая на выключателе Q6 с двумя трансформаторами, работающими параллельно (выключатели Q5, Q7, Q8, - замкнуты). Необходимо проверить с помощью устройства селективность срабатывания защиты, включаемой с действием на сигнал, путем моделирования ОЗЗ фазы 3(C) в точке 4 линии w1 физической модели (в точке 4 линии w1 схемы замещения (фиг. 5, а, в)) и несрабатывание защиты при ОЗЗ той же фазы 3(C) в точке 2 на линии w2 устройства (в точке 2 линии w2 схемы замещения (фиг. 5, а, в)).For the initial circuit ES - 220/36/21 V with isolated neutral (Fig. 5, a), it is required to determine the analog settings of the operation of directional protection from the protection zone of a BMRZ-101 type unit installed on the head section of the w1 line. A variant of the topology of the original circuit: open on switch Q6 with two transformers operating in parallel (switches Q5, Q7, Q8, - closed). It is necessary to check using the device the selectivity of the protection response, which is activated with the action on the signal, by modeling the phase-dependent phase-difference protection zone 3 (C) at point 4 of line w1 of the physical model (at point 4 of line w1 of the equivalent circuit (Fig. 5, a, c)) and failure protection in case of SCD of the same phase 3 (C) at point 2 on line w2 of the device (at point 2 of line w2 of the equivalent circuit (Fig. 5, a, c)).

а) На расчетной модели (''F:\Расчетная модель 12→(2)36-21V→Progrsq→Progrsd(1КB)→View→Project Explorer) с эквивалентными физической модели параметрами (фиг. 5, б, в и таблица 1), для произвольного момента времени исходного симметричного режима вычисляем параметры режима ОЗЗ фазы 3(C) в заданной точке 4 схемы при rпер=0,01 [Ом], а так же расчетные значения рассматриваемого режима ОЗЗ непосредственно в месте установки прибора: на элементах 3, в и 2, в схемы замещения (фиг. 5, в) и с учетом вычисленного значения угла максимальной чувствительности для точки коммутации 4 ϕ0(макс.ч)=84,4° (таблица 2), вводим в диалоговом режиме из числа предлагаемых программой (''F:\Расчетная модель 12→…Module 4) ближайший угол максимальной

Figure 00000007
a) On the calculation model ('' F: \ Calculation model 12 → (2) 36-21V → Progrsq → Progrsd (1КB) → View → Project Explorer) with parameters equivalent to the physical model (Fig. 5, b, c and table 1 ), for an arbitrary time instant of the initial symmetric mode, we calculate the parameters of the phase 3 (C) SCR mode at a given point 4 of the circuit with r per = 0.01 [Ohm], as well as the calculated values of the considered SCR mode directly at the device installation site: on the elements 3, c and 2, in the equivalent circuit (Fig. 5, c) and taking into account the calculated value of the maximum sensitivity angle for the switching point 4 ϕ 0 (max. ) = 84.4 ° (table 2), we enter in the dialogue mode from among those offered by the program ('' F: \ Calculation model 12 → ... Module 4) the nearest maximum angle
Figure 00000007

чувствительности

Figure 00000008
. После чего выполнив распечатку результатов расчета находим значение угла максимальной чувствительности и непосредственно на входе в блок защиты (на элементах 2, в; 3, в схемы замещения (фигура 5, в).sensitivity
Figure 00000008
. After that, after printing the results of the calculation, we find the value of the maximum sensitivity angle and directly at the entrance to the protection unit (on elements 2, 3; 3, in the equivalent circuit (figure 5, c).

б) Проверяем, также, расчетное выполнение условия срабатывания направленной защиты блока от ОЗЗ, формулируемого неравенством Розз(3,2)>0. Расчеты указывают на прогнозируемое селективное срабатывание направленной защиты блока при ОЗЗ на линии w1 (так как Р(3,в;2,в) ОЗЗ(расч)>0) и на несрабатывание защиты при ОЗЗ на линии w2 (Р(19,4) ОЗЗ(расч)<0).b) We also verify the calculated fulfillment of the condition for the operation of the directional protection of the unit from the emergency protection zone , formulated by the inequality Pzz (3.2) > 0. The calculations indicate the predicted selective operation of the directional protection of the unit during the fault protection on the w1 line (since Р (3, в; 2, в) ОЗЗ (calculation) > 0) and on the failure of the protection during the fault protection on the w2 line (Р (19.4) OZZ (calculation) <0).

в) В меню блока защиты устанавливаем расчетные аналоговые уставки срабатывания защиты, руководствуясь полученными выше результатами расчета в вычислительном элементе (пп. а, б):c) In the menu of the protection unit, we establish the calculated analog settings of the protection operation, guided by the calculation results obtained above in the computing element (items a, b):

3U0(с.з)=5 В (минимально допустимая уставка по условиям завода-изготовителя блока), 3I0(с.з)=3I0=0,05 А (отстраиваясь от возможных токов небаланса в нулевой последовательности); принимаем в первом приближении ϕ0(макс.ч)=75°, tОЗЗ=0,02 с; и соответствующие положения компараторов - ключ S26 - замкнут; ключи S21, S24, S25, - разомкнуты.3U 0 (s.z) = 5 V (minimum permissible setting according to the conditions of the unit manufacturer), 3I 0 ( s.z ) = 3I 0 = 0.05 A (detaching from possible unbalance currents in zero sequence); in the first approximation, we take ϕ 0 (max.h) = 75 °, t OZZ = 0.02 s; and the corresponding positions of the comparators - key S26 - is closed; the keys S21, S24, S25, are open.

г) На физической части модели ЭС устройства моделируем режим ОЗЗ фазы 3(C) в заданной точке 4 линии w1. Фиксируем селективное срабатывание защиты - свечение светодиодов «8» и «1», «2» блока защиты.d) On the physical part of the model of the ES device, we simulate the phase-delay mode of phase 3 (C) at a given point 4 of the line w1. We fix the selective operation of the protection - the glow of the LEDs "8" and "1", "2" of the protection unit.

На основании осциллограммы (фиг. 6, а) и векторной диаграммы блока (фиг. 7) определяем действительные (опытные) параметры несимметричного режима, в том числе для момента времени t1=0,02с (n=48)-3i0 и напряжения 3u0, а также опытное значение угла ϕ0(опытн) в месте установки блока защиты: ϕ0(опытн)=-60…-65°. Кроме того, определяем по осциллограмме величину и направление напряжения фазы 1(A) симметричного режима в момент коммутации U1A c.p=12, 9612-j7,1845 В, а также величину и направление напряжения нулевой последовательности U0 на входе в блок защиты в момент коммутации t0. Это дает возможность изменить расчетные начальные условия на момент коммутации в программе и повторить расчет электрических величин рассматриваемого режима ОЗЗ фазы 3(C) в точке 4 линии w1 при уточненных данных. Отметим, здесь, что уставки направленных защит выбираются в этом случае исходя из значений электрических величин установившегося режима (во всяком случае после затухания свободных составляющих переходного процесса) и эти уточнения не изменяют расчетного направления мощности в месте установки защиты. В таблице 3 размещены электрические величины режима при уточненных начальных условиях.Based on the oscillogram (Fig. 6, a) and the block vector diagram (Fig. 7), we determine the actual (experimental) parameters of the asymmetric mode, including for the time t 1 = 0.02 s (n = 48) -3i 0 and voltage 3u 0 , as well as the experimental value of the angle ϕ 0 (experimental) at the installation site of the protection unit: ϕ 0 (experimental) = -60 ... -65 °. In addition, we determine from the waveform the magnitude and direction of the phase 1 (A) voltage of the symmetrical mode at the time of switching U 1A cp = 12, 9612-j7.1845 V, as well as the magnitude and direction of the zero sequence voltage U 0 at the input to the protection unit at the time switching t 0 . This makes it possible to change the calculated initial conditions at the time of switching in the program and to repeat the calculation of the electrical quantities of the considered mode of the SCR phase 3 (C) at point 4 of line w1 with updated data. We note here that the settings of the directional protections are selected in this case based on the values of the electric values of the steady state (in any case, after attenuation of the free components of the transient process) and these refinements do not change the calculated direction of power at the place of installation of protection. Table 3 shows the electrical values of the regime under specified initial conditions.

д) На основании сравнения расчетных и опытных данных (смотрим осциллограммы и векторную диаграмму блока (фиг. 6, 7) и расчетные значения величин режима (таблицы 2, 3) видим, что действительный угол ϕ0опытн. отличается от расчетного примерно на 9°…12°. Соответственно, и принятая аналоговая уставка прибора ϕ0(макс.ч)=70° должна быть изменена до значения ϕ0(опытн)=60…65° с целью получения максимальной чувствительности защиты.e) Based on a comparison of the calculated and experimental data (see the waveforms and the vector diagram of the block (Fig. 6, 7) and the calculated values of the mode values (tables 2, 3), we see that the actual angle ϕ 0 of the experimental differs from the calculated angle by about 9 ° ... 12 °. Accordingly, the adopted analog setting of the device ϕ 0 (max. H) = 70 ° must be changed to a value ϕ 0 (experimental) = 60 ... 65 ° in order to obtain the maximum sensitivity of protection.

Учитывая, что расчетные значения электрических величин режима на входе в блок защиты при n=48 (t=0,02 с) (таблица 3 и фиг. 10) отличаются от

Figure 00000009
Given that the calculated values of the electric values of the mode at the entrance to the protection unit at n = 48 (t = 0.02 s) (table 3 and Fig. 10) differ from
Figure 00000009

действительных, зарегистрированных осциллографом блока для этого же момента времени (фиг. 6, 7) не более чем на 9…11% остальные аналоговые уставки возможно оставить без изменения.valid, registered by the oscilloscope unit for the same point in time (Fig. 6, 7) no more than 9 ... 11% of the remaining analog settings can be left unchanged.

е) Аналогично пп. а)…д) выполняем расчет (''F:\Расчетная модель 14→(2)36-21V→Progrsq→Progrsd(1КБ)→View→ProjectExplorer) режима ОЗЗ в точке 2 на линии w2 модели (в точке 2 линии w2 схемы замещения (фиг. 5, в)) и убеждаемся (см. таблицу 4), что при заданных уставках направленная защита блока, установленного на линии w1 не должна срабатывать (имеем обратное положительному расчетное направление мощности нулевой последовательности на элементах схемы замещения 3, в, 2, в (фиг. 5, в) (отрицательный знак мощности Р0=-2,3 Вт (таблица 4)).f) Similarly to paragraphs. a) ... e) we perform the calculation ('' F: \ Calculation model 14 → (2) 36-21V → Progrsq → Progrsd (1KB) → View → ProjectExplorer) of the OZZ mode at point 2 on the w2 line of the model (at point 2 of the w2 line equivalent circuit (Fig. 5, c)) and make sure (see table 4) that at the given settings the directional protection of the unit installed on the w1 line should not be triggered (we have the reverse positive direction of the zero sequence power on the elements of the equivalent circuit 3, in , 2, in (Fig. 5, c) (negative sign of power P 0 = -2.3 W (table 4)).

ж) Для проверки правильности настройки направленной защиты опыт ОЗЗ выполняем и на линии w2 (в точке 2). Блок при этом не фиксирует «пуск защиты» и «вызов БМРЗ», что и подтверждается сравнением осциллограммы и векторной диаграммы блока (смотрим фиг. 8, а; 9) в этом режиме с расчетными значениями электрических величин этого режима, приводимыми в таблице 4).g) To verify the correctness of the directional protection settings, the OZZ experiment is also performed on the w2 line (at point 2). At the same time, the block does not fix the “start of protection” and “call BMRZ”, which is confirmed by comparing the waveform and the vector diagram of the block (see Fig. 8, a; 9) in this mode with the calculated values of the electrical quantities of this mode given in table 4) .

Таким образом, расчетные зависимости (фиг. 10), сравниваемые с опытными графиками осциллограмм, подтверждают правильность прогнозирования селективного срабатывания направленной защиты от ОЗЗ по параметрам нулевой последовательности ненормального режима при заданных параметрах и расчетных уставках).Thus, the calculated dependences (Fig. 10), compared with the experimental waveform graphs, confirm the accuracy of predicting the selective operation of directional protection from the OZZ according to the parameters of the zero sequence of the abnormal mode for the given parameters and calculated settings).

Кроме того видим, что в принципе возможно для реализации направленной защиты в рассматриваемом случае использовать и параметры переходного процесса в нулевой последовательности, так как (смотрим осциллограмму на фиг. 6, а) первые полуволны мгновенных тока и напряжения нулевой последовательности 3i0, 3u0 имеют знаки одинаковой полярности в месте установки защиты в отличие от параметров этого же режима на неповрежденной линии w2 (фиг. 8, а) где мгновенные величины 3i0, 3u0 имеют в момент коммутации t0+ знаки различной полярности (период

Figure 00000010
In addition, we see that, in principle, it is possible to use the transient parameters in the zero sequence to implement directional protection in the case under consideration, since (see the waveform in Fig. 6, a) the first half-waves of the instantaneous current and voltage of the zero sequence 3i 0 , 3u 0 have signs of the same polarity at the place of installation of protection, in contrast to the parameters of the same mode on the undamaged w2 line (Fig. 8, a) where the instantaneous values 3i 0 , 3u 0 have signs of different polarity at the time of switching t 0+ (period
Figure 00000010

дискретизации Т=0,41666 мсек блока защиты обеспечивает при фиксации ненормальных режимов ОЗЗ отстройку по времени от воздействия волновых (импульсных) процессов).sampling T = 0.41666 ms of the protection unit provides, when fixing abnormal conditions of the OZZ, the time offset from the influence of wave (pulsed) processes).

Отметим также, что по условиям чувствительности по критерию мощности нулевой последовательности [1] ОЗЗ через rпер≈10 [Ом] представляется предельным при заданных параметрах схемы и допустимых уставках срабатывания защиты (при расчетном rут=100 [Ом], например, имеем: Кч=(Розз(min)=2,9[V]⋅0,1[А]⋅0,9)/(Pс.з=5[V]⋅0,05[A]⋅0,9)=1,2<Кч.доп), при Кч.доп>2,0.We also note that according to the sensitivity conditions according to the zero-sequence power criterion [1], the SCR through r per ≈10 [Ohm] appears to be limiting for the given circuit parameters and permissible settings for the protection operation (with the calculated r ut = 100 [Ohm], for example, we have: C h = (P cc (min) = 2.9 [V] ⋅0.1 [A] ⋅0.9) / (P cc = 5 [V] ⋅0.05 [A] ⋅0.9 ) = 1.2 <K h. dop) with K h. ext > 2.0.

Записываем основные уставки срабатывания защит от ОЗЗ на фидере w1 и проверяем чувствительность защит [1]:We write down the basic settings for the operation of the protection against OZZ on the feeder w1 and check the sensitivity of the protections [1]:

Ic.з=kн⋅3⋅314⋅C0(кл1)⋅U⋅10-6=2⋅3⋅314⋅0,0626⋅225,96⋅10-6=0,0266 А;I c.z = k n ⋅3⋅314⋅C 0 (class 1) ⋅U 0k ⋅10 -6 = 2⋅3⋅314⋅0.0626⋅225.96⋅10 -6 = 0.0266 A;

(здесь коэффициент надежности (отстройки) принят равным kн=2,0);(here the reliability coefficient (detuning) is taken equal to k n = 2.0);

tc.з=0,05 с (при минимально допустимой tозз=0,01 с);t c.z = 0.05 s (with the minimum allowable t ozz = 0.01 s);

Ry=0,6 МОм; (см. п. 6.1.5)R y = 0.6 MΩ; (see clause 6.1.5)

ϕ0(mах.ч)=+85° (см. п. 6.1.7)ϕ 0 (max.h) = + 85 ° (see clause 6.1.7)

Рс.з=U0.Ic.з⋅cos(90,7°-85°)=225,96⋅0,0266⋅0,99=5,95 Вт.P s.z. = U 0 .I c.s. ⋅cos (90.7 ° -85 °) = 225.96⋅0.0266⋅0.99 = 5.95 W.

Чувствительность защиты нулевой последовательности по токуCurrent Sequence Protection Sensitivity

Кч(i)=(С0(кл1))/(kн⋅С0(кл1))=(0,4255-0,0626)/(2,0⋅0,0626)=2,9;K h (i) = (С 0 (cl1) ) / (k n ⋅С 0 (cl1) ) = (0.4255-0.0626) / (2.0⋅0.0626) = 2, 9;

Kч(i)>Kч.min=l,25.K h (i) > K h.min = l, 25.

Чувствительность защиты нулевой последовательности по мощностиPower Sequence Protection Sensitivity

Кч(Р)=ΔРозз(расч)с.з=17,3/5,95=2,9; т.е. Кч(Р)>Kч(Р)min=2,0.K h (P) = ΔP OZZ (calc) / P s.z = 17.3 / 5.95 = 2.9; those. K h (P) > K h (P) min = 2.0.

Оценка технических результатовEvaluation of technical results

Устройство дает возможность подтвердить достоверность результатов вычисления электрических величин ненормальных режимов с учетом известных ограничений для моделирования реальных ЭС схемами замещения с сосредоточенными параметрами и в пределах допустимых инженерных погрешностей расчетов, а также убедиться в правильности прогнозирования поведения цифровых блоков защиты при воздействии на них реальных электрических величин переменного тока и заданных в меню блока параметрах срабатывания защит.The device makes it possible to confirm the reliability of the results of calculating the electrical quantities of abnormal modes taking into account the known limitations for modeling real ES substitution circuits with lumped parameters and within the limits of engineering errors of calculations, as well as to verify the accuracy of predicting the behavior of digital protection units when exposed to real electrical variables current and protection parameters set in the block menu.

Описание фигур чертежейDescription of the figures of the drawings

На фиг. 1 представлена функциональная (поясняющая) схема устройства для моделирования несимметричных режимов и прогнозирования поведения цифровых защит в электроустановках с изолированной нейтралью; элементы схемы представлены в следующих позициях:In FIG. 1 is a functional (explanatory) diagram of a device for modeling asymmetric modes and predicting the behavior of digital protections in electrical installations with isolated neutral; circuit elements are presented in the following positions:

w1, w2 - наименование кабельных линий моделируемой устройством электрической сети;w1, w2 - name of cable lines simulated by the device of the electric network;

Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, Q6, Q7, Q8 - обозначение тумблеров моделирующих выключатели электрической сети;Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, Q6, Q7, Q8 - designation of the toggle switches simulating circuit breakers;

T1, Т2 - трансформаторы;T1, T2 - transformers;

I - Физическая часть модели ЭС (общее обозначение);I - The physical part of the ES model (general designation);

II - Вычислительный элемент устройства (общее обозначение);II - Computing element of the device (general designation);

III - Элементарный участок схем замещения линий;III - An elementary section of line equivalent circuits;

IV - блок микропроцессорной релейной защиты типа БМРЗ-100;IV - microprocessor relay protection unit type BMRZ-100;

1, 2, 3, 4, 5 - номера элементарных участков линий по схемам моделируемых линий W1 и W2;1, 2, 3, 4, 5 - numbers of elementary sections of lines according to the schemes of simulated lines W1 and W2;

Za, Zb, Zс - продольные электрические сопротивления фаз линий, моделируемые активными сопротивлениями (резисторами);Z a , Z b , Z c - longitudinal electrical resistances of the phases of the lines modeled by active resistances (resistors);

ZN - продольные электрические сопротивления цепи обратного тока, моделируемые резисторами;Z N - longitudinal electrical resistance of the reverse current circuit modeled by resistors;

Ya, Yb, Yc - поперечные электрические проводимости фаз линий, моделируемые конденсаторами;Y a , Y b , Y c - transverse electrical conductivity of the phases of the lines, modeled by capacitors;

С0 - конденсаторы;C 0 - capacitors;

9 - цепь обратного тока схемы линии w1 ЭС, подключаемая к аналоговым каналам тока нулевой последовательности 3I0 блока защиты;9 - reverse current circuit of the circuit of the w1 ES line connected to the analog channels of the zero sequence current 3I 0 of the protection unit;

П - обозначение алгоритма преобразования и распределения, вычисленных для точки возникновения несимметрии электрических величин, по ветвям схемы замещения нулевой последовательности;P - designation of the transformation and distribution algorithm, calculated for the point of occurrence of the asymmetry of electrical quantities, along the branches of the zero sequence equivalent circuit;

на фиг. 2 представлена принципиальная схема устройства. Элементы схемы представлены в следующих позициях:in FIG. 2 shows a schematic diagram of a device. Elements of the scheme are presented in the following positions:

K1, …K12 - катушки реле электромагнитного типа;K 1, ... K 12 - electromagnetic relay coils;

А; V - амперметры, вольтметры;BUT; V - ammeters, voltmeters;

SA1, SA2, …SA11, …SA16 - контакты токовых реле и переключающие контакты тумблеров и переключателей;SA1, SA2, ... SA11, ... SA16 - current relay contacts and switching contacts of toggle switches and switches;

HL1, …HL16 - светодиоды;HL1, ... HL16 - LEDs;

QF1 - трехполюсный переключатель;QF1 - three-pole switch;

С1, С2, …С46 - конденсаторы, моделирующие поперечные проводимости изоляции фаз (емкость каждого, кроме С11, С12, С13) равна C0j=2,0 мкФ; C11=C12=C13=46,5 мкФ;C 1, C 2 , ... C 46 - capacitors simulating the transverse conductivity of the phase insulation (each capacitance, except C 11 , C 12 , C 13 ) is equal to C 0 j = 2.0 μF; C 11 = C 12 = C 13 = 46.5 μF;

R1,R2, …R64 - резисторы моделирующие продольные сопротивления линий; величины сопротивлений даны на чертеже;R 1, R 2, ... R 64 - resistors simulating longitudinal line resistance; resistance values are given in the drawing;

ХА1, …XA12 - клеммные контакты;X A1 , ... X A12 - terminal contacts;

на фиг. 2, а приводится чертеж выполненных подключений к клеммам для внешних подключений, предусмотренным в блоке защиты БМРЗ-101;in FIG. 2, a drawing of the connections made to the terminals for external connections provided in the BMRZ-101 protection block is given;

на фиг. 3 представлена схема лицевой панели стенда устройства. Элементы схемы представлены в следующих позициях:in FIG. 3 shows a diagram of the front panel of the device stand. Elements of the scheme are presented in the following positions:

Вкл. - автомат и индикатор включения стенда;On - an automatic machine and a stand-on indicator;

АВ, ВС, СА - переключатель междуфазных напряжений вольтметра;AB, BC, CA - interphase voltage switch of the voltmeter;

N1, N2 - переключатель блока защиты (линия w1-N1 - линия w2-N2);N1, N2 - switch of the protection unit (line w1-N1 - line w2-N2);

A1,B1,C1 - переключатель выбора особой фазы на линии W1; 1, 2, 3, 4, 5 - переключатель положения точки моделируемой несимметрии на линии W1;A 1 , B 1 , C 1 - selector switch of a special phase on the line W1; 1, 2, 3, 4, 5 — switch of the position of the point of simulated asymmetry on the line W1;

А2, В2, С2 - переключатель выбора особой фазы на линии W2; 1, 2, 3, 4, 5 - переключатель положения точки моделируемой несимметрии на линии W2;A 2 , B 2 , C 2 - switch select a special phase on the line W2; 1, 2, 3, 4, 5 — switch of the position of the point of simulated asymmetry on the line W2;

ОЗЗ, МТЗ - светодиоды срабатывания защит;OZZ, MTZ - protection operation LEDs;

РПО-РПВ - переключатель реле-повторителя положения автоматического выключателя;RPO-RPV - switch relay repeater position of the circuit breaker;

в левом верхнем углу размещен блок защиты; индикация светодиодов блока защиты определяется заводом-изготовителем [4];in the upper left corner there is a protection unit; LED indication of the protection unit is determined by the manufacturer [4];

в левом нижнем углу размещены выводы трансформаторов Т1 и Т2: А, В, С, а, b, с, X, Y, Z, х, у, z; предусмотрена возможность переключения схем соединения обмоток трансформаторов;in the lower left corner are the terminals of the transformers T1 and T2: A, B, C, a, b, c, X, Y, Z, x, y, z; It is possible to switch transformer winding connection schemes;

в нижней части стенда размещена мнемосхема моделируемой электроустановки со светодиодами, сигнализирующими о положении выключателей Q1, Q2, Q3, Q4 и о выбранных на линиях W1 и W2 точках моделирования несимметрии;at the bottom of the stand there is a mimic diagram of the simulated electrical installation with LEDs signaling the position of the switches Q1, Q2, Q3, Q4 and asymmetry modeling points selected on lines W1 and W2;

на фиг. 4 представлены опытные зависимости (4, а) срабатываний направленной защиты ЭЭС от ОЗЗ моделируемых в устройстве, от уставок ϕ0(м.ч) блока защиты БМРЗ-100: P0(S0)=f(ϕ0(м.ч)) при 3U0, 3I0,

Figure 00000011
=const; при ОЗЗ в точке 4 линии w1 (ϕ0(м.ч)=0°, 10°, 20°, …, 90°) (векторная диаграмма (4, в); 3U0=14,94+j1,307; 3I0=0,0781+j0,443) и в точке 4 линии w2 модели (ϕ0(м.ч)=-10°, -20°, …, -90°) (векторная диаграмма 4, б).in FIG. Figure 4 shows the experimental dependences (4, a ) of the operation of the directional protection of the EPS from the OZZ modeled in the device, from the settings ϕ 0 (m / h) of the BMRZ-100 protection unit: P 0 (S 0 ) = f (ϕ 0 (m / h) ) at 3U 0 , 3I 0 ,
Figure 00000011
= const; with SCD at point 4 of the line w1 (ϕ 0 (mph) = 0 °, 10 °, 20 °, ..., 90 °) (vector diagram (4, c); 3U 0 = 14.94 + j1.307; 3I 0 = 0.0781 + j0.443) and at point 4 of the w2 line of the model (ϕ 0 (mh) = -10 °, -20 °, ..., -90 °) (vector diagram 4, b).

на фиг. 5 представлены исходная схема - а) и схемы замещения прямой (обратной) - б) и нулевой - в) последовательностей, используемые в вычислительном элементе устройства. Параметры схем на фиг. 5 отображаются в следующих позициях:in FIG. Figure 5 shows the initial circuit - a) and equivalent circuitry of the forward (reverse) - b) and zero - c) sequences used in the computing element of the device. The circuit parameters in FIG. 5 are displayed in the following positions:

1, 2, 3, 4, 5.. - номера элементарных несимметричных участков, моделируемых схемами замещения линий W1 и W2;1, 2, 3, 4, 5 .. - numbers of elementary asymmetric sections modeled by equivalent circuits of lines W1 and W2;

1, в; 2, в; 3 в; 4, в; 5, в; 6, 7, 8, …. 28, 29 - обозначения пассивных продольных и поперечных параметров схем замещения ЭС;1, c; 2, c; 3 in; 4, c; 5c; 6, 7, 8, .... 28, 29 - designation of passive longitudinal and transverse parameters of equivalent circuits of ES;

Egl, Eg2, Em1 Em2, Uij нс - источники ЭДС в схемах замещения моделирующие параметры несимметричных режимов;E gl , E g2 , E m1 E m2 , U ij ns - EMF sources in equivalent circuits simulating the parameters of asymmetric modes;

на фиг. 6 представлены осциллограммы зарегистрированные осциллографом блока защиты в режиме предшествующем ненормальному, а на фиг. 6, а режиму ОЗЗ фазы 3(C) в точке 4 линии w1; in FIG. 6 shows the waveforms recorded by the oscilloscope of the protection unit in the preceding abnormal mode, and FIG. 6, and phase 3 (C) SCR mode at point 4 of line w1;

на фиг. 7 представлены векторные диаграммы блока защиты соответствующие осциллограмме фиг. 6, а для момента времени nТ=48 (t=0,02);in FIG. 7 is a vector diagram of a protection unit corresponding to the waveform of FIG. 6, and for the time instant nT = 48 (t = 0.02);

на фиг. 8 представлены осциллограммы, зарегистрированные осциллографом блока защиты в режиме предшествующем ненормальному, а на фиг. 8, а - режиму ОЗЗ фазы 3(C) в точке 2 линии w2;in FIG. Fig. 8 shows the waveforms recorded by the oscilloscope of the protection unit in the preceding abnormal mode, and in Fig. 8a - to the phase 3 (C) SCR mode at point 2 of the w2 line;

на фиг. 9 представлены векторные диаграммы блока защиты соответствующие осциллограмме фиг. 8,а для момента времени nТ=48 (t=0,02 с);in FIG. 9 is a vector diagram of a protection unit corresponding to the waveform of FIG. 8, and for the time instant nT = 48 (t = 0.02 s);

на фиг. 10 представлены прогнозируемые расчетные значения электрических величин, полученные вычислительным элементом устройства и соответствующие им векторные диаграммы, а также погрешности вычислений по результатам выполненных в примере моделирований режимов ОЗЗ.in FIG. 10 shows the predicted calculated values of the electrical quantities obtained by the computing element of the device and the corresponding vector diagrams, as well as the errors of the calculations based on the results of the simulation of the modes of OZZ performed in the example.

Перечень таблицList of tables

Таблица 1, таблица 2, таблица 3, таблица 4 - численные значения параметров схемы замещения; распечатки результатов вычислений электрических величин ненормальных режимов ОЗЗ в точке 4 коммутации на линии w1 и на элементах схемы замещения в месте установки блока защиты при ОЗЗ на линиях w1 в точке 4 и на линии w2 в точке 2, соответственно.Table 1, table 2, table 3, table 4 - numerical values of the equivalent circuit parameters; printouts of the results of calculations of the electrical quantities of the abnormal OZZ modes at switching point 4 on line w1 and on elements of the equivalent circuit at the installation site of the protection block at OZZ on lines w1 at point 4 and on line w2 at point 2, respectively.

Источники информацииInformation sources

1. Правила устройства электроустановок. М. Энергоиздат.2010.1. Rules for the installation of electrical installations. M. Energy Publishing. 2010.

2. Методические указания по проектированию систем электроснабжения до 1 кВ с изолированной нейтралью на объектах капитального строительства Министерства обороны. Утверждены 19.02.08. М.-СПб, 2008.2. Guidelines for the design of power supply systems up to 1 kV with isolated neutral at capital construction facilities of the Ministry of Defense. Approved 02/19/08. M.-SPb, 2008.

3. Шнеерсон Э.М. Цифровая релейная защита. М.: Энергоатомиздат, 2007.3. Schneerson E.M. Digital relay protection. M .: Energoatomizdat, 2007.

4. Цифровой блок релейной защиты типа БМРЗ-100. Руководство по эксплуатации. ДИВГ.648228.024 РЭ. 2013.4. Digital block of relay protection type BMRZ-100. Manual. DIVG.648228.024 RE. 2013.

5. Лосев С.Б., Чернин А.Б. Вычисление электрических величин в несимметричных режимах электрических систем. М., Энергоатомиздат, 1985. 5.5. Losev S.B., Chernin A.B. Calculation of electrical quantities in asymmetric modes of electrical systems. M., Energoatomizdat, 1985.5.

6. Федосеев A.M., Федосеев М.А. Релейная защита электроэнергетических систем. М. Энергоатомиздат.1992.6. Fedoseev A.M., Fedoseev M.A. Relay protection of electric power systems. M. Energoatomizdat. 1992.

7. Глухов О.А., Михайлов А.К., Фоминич Э.Н. Системы контроля изоляции в системах электроснабжения с изолированной нейтралью. Технологии ЭМС. 2007. №3 (22).7. Glukhov O.A., Mikhailov A.K., Fominich E.N. Insulation monitoring systems in power supply systems with insulated neutral. EMC technology. 2007. No3 (22).

8. Владимиров Ю.Ф. Расчеты несимметричных режимов в применении к анализу условий безопасности в электроустановках. СПб.: ВИ(ИТ) ВА МТО. 2014.8. Vladimirov Yu.F. Calculations of asymmetric modes as applied to the analysis of safety conditions in electrical installations. SPb .: VI (IT) VA MTO. 2014.

9. Владимиров Ю.Ф., Фоминич Э.Н. Математическое моделирование режимов электрических сетей с изолированной нейтралью для прогнозирования поведения цифровых устройств защиты и контроля. Военный инженер. СПб. 2017, №1(3).9. Vladimirov Yu.F., Fominich E.N. Mathematical modeling of the modes of electric networks with isolated neutral for predicting the behavior of digital protection and control devices. Military engineer. SPb. 2017, No 1 (3).

10. Отчет о НИР "Безграничность". СПб.: ВИСИ, 1996; №548904.10. Report on research "Infinity." SPb .: VISI, 1996; No. 548904.

11. Владимиров Ю.Ф. К опытному определению параметров режима однофазного замыкания на физической модели линии электрической сети. СПб.: ВИТУ, 1999, №559629.11. Vladimirov Yu.F. On the experimental determination of the parameters of the single-phase circuit mode on the physical model of the electric network line. SPb .: VITU, 1999, No. 559629.

Claims (1)

Устройство для моделирования несимметричных режимов и прогнозирования поведения цифровых защит в электроустановках с изолированной нейтралью, состоящее из емкостных, резистивных, индуктивных элементов и переключателей, реализующих сложную трехфазную электрическую цепь с сосредоточенными параметрами с двумя источниками питания в виде трансформаторов и цифровым блоком защиты, включенным в одну из моделируемых линий, отличающуюся тем, что в устройство включен программируемый элемент, выполненный с возможностью вычисления электрических величин режимов виртуальной электрической цепи с топологией и параметрами адекватными собранной физической модели, шаг расчета электрических величин программируемого элемента выбран равным периоду дискретизации цифрового блока защиты, устройство подключается к аналоговым входам цифрового блока защиты, который выполнен с возможностью его переключения на контроль и осциллографирование параметров ненормального режима на смежной линии; в устройстве осуществлен алгоритм сравнения вычисленных в программируемом элементе величин с учетом момента коммутации, определяемого по осциллограмме испытуемого цифрового блока защиты, и действительных электрических величин моделируемого ненормального режима, фиксируемых осциллографом цифрового блока защиты, по результатам алгоритма сравнения устройство позволяет корректировать поведение защиты путем изменения параметров срабатывания цифрового блока защиты, а также корректировать программу программируемого элемента, добиваясь получения требуемых по условиям селективности, чувствительности и быстродействия характеристик защиты.A device for modeling asymmetric modes and predicting the behavior of digital protections in electrical installations with isolated neutral, consisting of capacitive, resistive, inductive elements and switches that implement a complex three-phase electric circuit with concentrated parameters with two power sources in the form of transformers and a digital protection unit included in one from simulated lines, characterized in that the device includes a programmable element configured to calculate the electrical of the values of the modes of the virtual electric circuit with the topology and parameters adequate to the assembled physical model, the step of calculating the electrical values of the programmable element is chosen equal to the sampling period of the digital protection unit, the device is connected to the analog inputs of the digital protection unit, which is configured to switch to control and oscillograph parameters of the abnormal adjacent line mode; the device has an algorithm for comparing the values calculated in the programmable element, taking into account the switching moment, determined by the oscillogram of the tested digital protection unit, and the actual electrical values of the simulated abnormal mode, recorded by the oscilloscope of the digital protection unit, the device allows you to adjust the protection behavior by changing the response parameters according to the results of the comparison algorithm digital protection unit, as well as adjust the programmable element program, finishing Referring conditions for obtaining the required selectivity, sensitivity, and performance characteristics of protection.
RU2017122875U 2017-06-27 2017-06-27 Device for modeling asymmetric modes and predicting the behavior of digital protections in electrical installations with isolated neutral RU184111U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017122875U RU184111U1 (en) 2017-06-27 2017-06-27 Device for modeling asymmetric modes and predicting the behavior of digital protections in electrical installations with isolated neutral

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017122875U RU184111U1 (en) 2017-06-27 2017-06-27 Device for modeling asymmetric modes and predicting the behavior of digital protections in electrical installations with isolated neutral

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU184111U1 true RU184111U1 (en) 2018-10-16

Family

ID=63858935

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017122875U RU184111U1 (en) 2017-06-27 2017-06-27 Device for modeling asymmetric modes and predicting the behavior of digital protections in electrical installations with isolated neutral

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU184111U1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1111184A1 (en) * 1982-12-29 1984-08-30 Новочеркасский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.Серго Орджоникидзе Device for simulating load power of using equipment
SU1282236A1 (en) * 1984-03-06 1987-01-07 Научно-производственное объединение "Прогресс" Machine for modelling emergency conditions and checking operation of overload protection device
JP2000029929A (en) * 1998-06-15 2000-01-28 Advanced Risc Mach Ltd Method for modeling integrated circuit and device therefor
DE102008060406A1 (en) * 2008-12-01 2010-06-02 Siemens Aktiengesellschaft Method for modeling a transformer arrangement

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1111184A1 (en) * 1982-12-29 1984-08-30 Новочеркасский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.Серго Орджоникидзе Device for simulating load power of using equipment
SU1282236A1 (en) * 1984-03-06 1987-01-07 Научно-производственное объединение "Прогресс" Machine for modelling emergency conditions and checking operation of overload protection device
JP2000029929A (en) * 1998-06-15 2000-01-28 Advanced Risc Mach Ltd Method for modeling integrated circuit and device therefor
DE102008060406A1 (en) * 2008-12-01 2010-06-02 Siemens Aktiengesellschaft Method for modeling a transformer arrangement

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103645410B (en) The dynamic simulator system of small current neutral grounding system and method in a kind of electrical network
JP7006237B2 (en) A system with a protective device for the power supply system
JP2014163928A (en) Method and system for locating fault in ungrounded power distribution system
Mingotti et al. Assessment of metrological characteristics of calibration systems for accuracy vs. temperature verification of voltage transformer
JP2008175696A (en) Insulation level monitoring device
Chaffey et al. Requirements for functional testing of HVDC protection IEDs
RU184111U1 (en) Device for modeling asymmetric modes and predicting the behavior of digital protections in electrical installations with isolated neutral
Mehta et al. Modelling of overcurrent relay with inverse characteristics for radial feeder protection using graphical user interface
Smolarczyk et al. Closed-loop testing method for protective relays with use of MATLAB/Simulink software
Yablokov et al. Research of fault location algorithm for data metering system based on digital transformers
Lebedev et al. Development and research of fault location algorithm for double-end feed lines in the multifunctional system
Kuliš et al. Protection relay software models in interaction with power system simulators
Fu et al. Phasor measurement application for power system voltage stability monitoring
Kupova et al. Modeling of three-phase circuits by means of MatLab in electrical engineering course
Shuin et al. Study of possibility of digital voltage transformers usage in fault location determination
Espinoza et al. Modeling transformer with incipient faults using magnetic circuit
JP5501820B2 (en) Line characteristic calculation device and line characteristic calculation method
Kutumov et al. Approaches to the 6-10 kV cable line parameters definition in the context of transient processes’ analysis
Langkowski et al. Grid impedance identification considering the influence of coupling impedances
Tugushi et al. Increasing the accuracy of measuring the resistance of the grounding system with an electrodeless method
Al-Mahrooqi et al. Simulation of distance protection for parallel transmission lines
Sherwali et al. Simulation of numerical distance relays
Smolarczyk et al. A simple real-time simulator for protection devices testing
Heskitt et al. Ground fault protection for an ungrounded system
Canesin et al. A time-domain harmonic power-flow analysis in electrical energy distribution networks, using Norton models for non-linear loading