Суржиков александр Викторович методы повышения надежности электроснабжения и устойчивости работы

Во второй главе
приведена разработанная автором классификация 
возмущений, возникающих в системах электроснабжения, по степени их влияния на 
показатели устойчивости узлов нагрузки ЭТС. В рамках данной классификации все 
возникающие возмущения в зависимости от их длительности и глубины 
предлагается разделять на критические, сильные и слабые, а также естественные 
колебания напряжения. Графическое разделение возможных возмущений на 
соответствующие зоны представлено на рис. 1. 

---

10 
Рис. 1. Разделение возмущений на классификационные зоны 
Продолжительные отклонения напряжения в диапазоне ±10% от его 
номинального значения (
U
НОМ
), указанные в ГОСТ 13109-97 как предельно 
допустимые, классифицируются как естественные и попадают в зону естественных 
отклонений. Поскольку устойчивость ЭТС может нарушаться только при снижении 
напряжения, то возмущения, обусловленные его повышением свыше 1,1·
U
НОМ
, не 
представляют интереса с точки зрения устойчивости. Однако, в связи с тем, что 
данные возмущения могут накладывать ряд ограничений на переключение и пуск в 
работу элементов ЭТС, то их следует классифицировать как слабые возмущения. 
Продолжительные возмущения, глубина провала напряжения при которых не 
превышает границу статической устойчивости ЭТС (
U
СУ
), следует относить к 
слабым возмущениям. 
В свою очередь, возмущения, которые могут привести к переходу ЭТС из 
одного статического режима в другой, длительностью меньшие или равные 
времени динамической устойчивости ЭТС (
τ
0
) и глубиной более напряжения 
статической устойчивости (
U
СУ
) следует классифицировать как сильные 
возмущения. Возмущения же, которые могут привести к полному нарушению 
устойчивости ЭТС, длительностью более времени динамической устойчивости ЭТС 
(
τ
0
) и глубиной более напряжения статической устойчивости (
U
СУ
) следует 
классифицировать как критические возмущения. 
Наибольшую угрозу для сохранения устойчивости технологических 
процессов представляют сильные и критические возмущения. С учетом этого 
утверждения, а также предложенной классификации возмущений дается обзор 
основных методов (мероприятий), направленных на повышение устойчивости ЭТС 
к нарушениям электроснабжения, а также приводится краткая характеристика 
каждого мероприятия. Условно данные мероприятия разделяются на две группы: 
организационно-технические, 
не 
требующие 
каких-либо 
значительных 
капитальных вложений, и весьма затратные мероприятия, связанные с заменой 
действующего и установкой нового оборудования. 
Одним из организационно-технических мероприятий является изменение 
уставок срабатывания защиты минимального напряжения (ЗМН) узлов 
электрической нагрузки ЭТС, заключающееся в обоснованном снижении уровня 
минимально допустимого напряжения и увеличении выдержки времени 
срабатывания ЗМН. По сути, данное мероприятие направлено не на повышение 
устойчивости ЭТС, а на снижение числа необоснованных отключений 
оборудования. Это обусловлено тем, что ЗМН полностью характеризуется двумя 

---

11 
параметрами – напряжением и выдержкой времени срабатывания, которые в 
большинстве случаев не учитывают реального состава и характеристик ЭТС, а 
устанавливаются по требованиям энергоснабжающей организации исходя из 
параметров наиболее вероятного режима работы ЭТС. Такое техническое решение 
не позволяет полностью использовать существующий запас устойчивости ЭТС и 
способствует возникновению зоны необоснованных отключений (см. рис. 2). 
Рис. 2. Разбиение пространства провалов напряжения на зоны устойчивости ЭТС. 
Корректировка уставок ЗМН должна быть направлена на минимизацию 
площади области необоснованных отключений, что способствует снижению числа 
таких 
отключений 
и, 
соответственно, 
повышению 
эффективности 
функционирования ЭТС предприятия в целом. 
В настоящее время в ЭТС широко применяются микропроцессорные 
терминалы релейных защит, реализующие функцию свободно программируемого 
логического контроллера. Данная функция терминалов защит позволяет, используя 
математическую модель устойчивости защищаемого узла нагрузки, в режиме 
реального времени вычислять текущую границу динамической (