МОДЕЛИРОВАНИЕ НА ОСНОВЕ ЦИФРОВОГО ОСЦИЛЛОГРАФА

SIMULATION BASED ON A DIGITAL OSCILLOSCOPE

Sergey Makarov

student, Department of Digital Technologies and Platforms in the Electric Power Industry, Don State Technical University,

Russia, Rostov-on-Don

АННОТАЦИЯ

В данной статье описывается моделирование на основе цифрового осциллографа.

ABSTRACT

This article describes a simulation based on a digital oscilloscope.

Ключевые слова: цифровой осциллограф, изолированная нейтраль, поврежденное присоединение.

Keywords: digital oscilloscope, isolated neutral, damaged connection.

Рассмотрена возможность создания модели на основе цифрового осциллографа, которая позволит решить ряд проблем, связанных с сетями с изолированной нейтралью. Разработанная модель позволит определять тип КЗ и выявлять поврежденные присоединения. С помощью параметрических данных можно определять ряд зависимостей при различных видах КЗ, с помощью которых видеть поврежденные фазы, а также поврежденное присоединение, в том числе при ОЗЗ.

Учитывая широкий спектр возможностей систем осциллографирования, считаю, что создание модели на основе цифрового осциллографа позволит решить ряд проблем, связанных с сетями с изолированной нейтралью. Учитывая, что данные подходы отлично зарекомендовали себя в сетях 110 кВ и выше, а также позволяют определять тип КЗ и выявлять поврежденные [1, 2, 4] присоединения, считаю, аварийные автоматические осциллографы способны хорошо проявить себя в сетях с изолированной нейтралью. Ведь с помощью параметрических данных, которые может зафиксировать прибор, а именно, фазные токи и фазные напряжения, можно выявить ряд зависимостей при различных видах КЗ, с помощью которых можно определить поврежденные фазы, а также поврежденное присоединение, в том числе при ОЗЗ. Структура предложенного цифрового осциллографа представлена на рисунке 1.

Рисунок 1. Структура цифрового осциллографа

Создание модели на основе цифрового осциллографа позволит решить ряд проблем, связанных с сетями с изолированной нейтралью. Данная модель позволит определять тип КЗ и выявить поврежденные присоединения [3, 5]. С помощью параметрических данных можно выявить ряд зависимостей при различных видах КЗ, с помощью которых определить поврежденные фазы, а также поврежденное присоединение, в том числе при ОЗЗ.

Источниками аналоговых сигналов служат вторичные обмотки ТТ и ТН. Пройдя через ДН, входной сигнал преобразуется АЦП в дискретную последовательность кодовых слов N_i, отображающих мгновенные значения u_i (фазного напряжения) и i_i (фазного тока). Каждое новое кодовое слово записывается в ОЗУ. При этом все предыдущие записанные отсчёты сдвигаются на одну ячейку (регистр сдвига), а самый первый N₁ исчезает. Если ОЗУ состоит из М ячеек, то в нём, постоянно обновляясь, содержится М последних, «свежих», кодовых слов. Так продолжается до тех пор, пока не будет выполнено некое заданное условие. В данной конфигурации, условием будет считаться увеличение уровня напряжения, при замыканиях на «землю», а также увеличение токов при межфазных замыканиях. Таким образом, запуск записи будет вестись по параметрическим данным, которыми в рамках данной работы являются фазные токи и фазные напряжения. После этого содержимое некоторого количества ячеек ОЗУ переписывается в ЗУ, входящее в состав К. Далее «развертку» запоминающего процесса можно будет рассмотреть на экране осциллографа или воспользоваться USB портом.

Данный подход, в сетях 6-35 кВ интересен тем, что для получения осциллограмм фазных токов будут использоваться только фаза А и фаза С, ввиду наличия ТТ только на этих фазах. Причины данного подхода были рассмотрены ранее [4, 6].

Определение поврежденных фаз при различных видах КЗ, а также поврежденного присоединения при ОЗЗ является первостепенной задачей в данной работе.

Выявление поврежденного фидера при ОЗЗ, на основе результатов записей осциллографа, позволит сэкономить время, предназначенное для устранения места повреждения. Определение поврежденных фаз, особенно актуально в случае срабатывания АПВ, ведь после срабатывания данного вида РЗА, ремонтным службам необходимо обследовать всю ВЛ с целью нахождения места аварии, так как в большинстве случаев часть изолятора после самоустраняющегося КЗ оказывается пробитой, и на линии остается ослабленное место, в котором возможно повторение аварии [7, 8].

Таким образом, предложенная конфигурация даёт дополнительную информацию о состоянии ЕЭС, которая в послеаварийных режимах работы, способствует экономии времени при проведении ремонтно-восстановительных работ.

Список литературы:

1. Серебряков А. С., Осокин В. Л. Несимметричная нагрузка и короткое замыкание трёхфазного трансформатора при соединении обмоток по схеме Y/Δ//Вестник Ижевской государственной сельскохозяйственной академии. 2017. № 3 (52). С. 54‒62.
2. Серебряков А. С., Осокин В. Л. Несимметричная нагрузка трехфазных трансформаторов при соединении обмоток по схеме Y/Y-0 и Y/Y0-0//Вестник НГИЭИ. 2017. № 3 (70). С. 50‒57.
3. Серебряков А. С., Осокин В. Л. Моделирование в пакете MATHCAD переходных процессов в активно-емкостных цепях при переменном питающем напряжении и дискретном изменении параметров элементов//Вестник ВИЭСХ. 2016. № 4 (25). С. 13‒21.
4. Серебряков А. С., Герман Л. А., Осокин В. Л., Субханвердиев К. С. Анализ методов расчета токов короткого замыкания трансформатора при соединении обмоток по схеме Y/Δ-11//Электроника и электрооборудование транспорта. 2017. № 5. С. 19‒25.