Исследование возможностей по определению места повреждения участка линии с отпайкой и величины проводимости изоляции в месте повреждения
Автор: Хусаинов Шамиль Нагимович, Нараева Рузалия Раисовна
Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика @vestnik-susu-power
Рубрика: Электроэнергетика
Статья в выпуске: 34 (167), 2009 года.
Бесплатный доступ
Исследуется влияние величины проводимости изоляции в месте повреждения для разных участков сети на точность определения проводимости изоляции, а также возможность определения места повреждения участка линии с отпайкой.
Цифровая модель, гипотезы повреждения, суммарная проводимость изоляции, активная проводимость, коэффициент распределения проводимости, режимные параметры сети
Короткий адрес: https://sciup.org/147158079
IDR: 147158079 | УДК: 621.316
Текст краткого сообщения Исследование возможностей по определению места повреждения участка линии с отпайкой и величины проводимости изоляции в месте повреждения
Продолжены исследования, начатые в работах [1, 2, 3], по определению величины проводимости изоляции линии с отпайкой в случае повреждения на одном из участков сети и погрешности расчета проводимости изоляции, а также по определению участка повреждения.
Рассматривается трехфазная цепь с симметричным источником ЭДС и симметричной нагрузкой, в которой произошло повреждение изоляции в фазе А, поэтому расчеты проводимостей изоля ции выполняются для схемы фазы А и сопоставляются с проводимостями изоляции неповрежденной фазы В. Как и работах [1, 2], расчеты выполняются для П-образной схемы замещения линии с отпайкой по методу узловых потенциалов.
Схема замещения фазы участка сети представлена на рисунке.
Расчеты проводятся поочередно для каждого участка сети для трех случаев ухудшения изоляции:
1) на первом участке (1-0) главной линии;
П-образная схема замещения фазы участка сети
-
2) на втором участке (0-2) главной линии;
-
3) на третьем участке (0-3) отпаечной линии.
В работе использованы результаты исследований влияния величины проводимости изоляции в месте повреждения на точность определения проводимости изоляции с использованием данных цифровых моделей (симметричной и с ухудшением изоляции) в фазе А на первом, втором и третьем участках сети соответственно с величиной ухудшения проводимости изоляции: Га1=Ь1+ЮКе(Г^), Г.^Ьг+ЮКе^), Газ-Ьз+10Ке(Г5б).
Здесь Yal- проводимость изоляции в фазе А на первом участке; Ya2 - проводимость изоляции в
основной (главной) линии; Y3 - проводимость отпаечной линии; т - коэффициент распределения проводимости или доля проводимости первого участка в основной линии; Zj - сопротивление первого участка линии; Z2 - сопротивление второго участка линии; Z3- сопротивление отпаечной линии.
Вариант 2 - к уравнениям варианта 1 добавляются дополнительные уравнения для токов /w, /02, /оз в месте присоединения отпайки, записанные по законам Кирхгофа и Ома для трех участков линии:
фазе А на втором участке; Ya3 - проводимость
изоляции в фазе А на третьем участке; Ум- проводимость изоляции в фазе В на первом участке; Yb2 - проводимость изоляции в фазе В на втором участке; Yb3 - проводимость изоляции в фазе В на третьем участке; Ysb- суммарная проводимость изоляции в фазе В ( Ysb = Y_bx + Y_b2 + Yb3 ).
Действительные значения измеряемых величин, полученные в цифровых моделях, используются при моделировании измерений напряжений и токов приборами класса 0,1 для 100 циклов измерений. Расчеты выполняются по методу узловых потенциалов для П-образной схемы замещения (см. рисунок) по трем вариантам уравнений цепи.
Вариант 1 - расчет по методу узловых потенциалов без дополнительных уравнений:
_и J^ — -lAevJmW — = 0;
Аз
ц1+~~2)-^-:
^2
^ReM=0;
ци+^У- \-ixz Ч 2 1_
gyJm(v) = 0 .
• mY
UxU + ^=^VixZx
-Ao=O;
-и. -— U3ejReW -— U3e'1^ — = 0;
Чх Z23 Z3
m¥Zx
Вариант 3 - к уравнениям варианта 1 по методу узловых потенциалов добавляются дополнительные уравнения для напряжения Оо в месте
^Viz
2 ) 1-1
присоединения отпайки, записанные по законам Кирхгофа и Ома для трех участков линии:
e7JmM=0
Здесь Ц = Ц ; U2= U^^ ; U3 = U3ej3mW;;
Ix = IAe"№ ; /2 = 1ге-^ ; 73 = I3e* ;
1 1 1
v=V2+jW3; — + — + —- = g, 1 2 3
где ц/2 - начальная фаза напряжения U2 в конце
у+у3) Т7 1 g +---- --
2 ) А]
—2 3 Z3
m¥Zx
второго участка; у3- начальная фаза напряжения О3 в конце отпаечной линии; Y- проводимость
Таблица 1
Погрешности определения проводимости изоляции при повреждении на первом участке
|
Гипотеза |
1 |
1 2 |
1 3 |
|
Вариант |
1 (без дополнительных уравнений) |
||
|
Стах, % |
26,5 |
1847 |
-180 |
|
Grain, % |
-61,9 |
8,95 |
-289 |
|
Gsmax, % |
4,68 |
13,9 |
7,77 |
|
Gsmin, % |
-2,03 |
-1310 |
4,34 |
|
Вариант |
2 (с дополнительными уравнениями по току) |
||
|
Gmax, % |
4,77 |
-95,6 |
-97,4 |
|
Grain, % |
-3,82 |
-96,1 |
-137 |
|
G3max, % |
138 |
-82,6 |
945 |
|
G3min, % |
-154 |
-84,4 |
-10,8 |
|
Gsmax, % |
2,55 |
-95,2 |
-94,4 |
|
Gsmin, % |
-2,99 |
-95,7 |
-114 |
|
Вариант |
3 (с дополнительными уравнениями по напряжению) |
||
|
Gmax, % |
19,0 |
318 |
-15,4 |
|
Grain, % |
-49,2 |
198 |
-631 |
|
Gsmax, % |
7,79 |
108 |
41,5 |
|
Gsmin, % |
-13,1 |
46,0 |
-235 |
■ Таблица 2
Проводимости изоляции для случая повреждения на первом участке
|
Гипотеза |
1 |
1 2 |
1 з |
|
Вариант |
1 (без дополнительных уравнений) |
||
|
Gmax |
0,004859056 |
0,0747694704 |
-0,0030812604 |
|
Grain |
0,001461284 |
0,0041836666 |
-0,0072425392 |
|
G3max |
0,0026842204 |
0,0000403735 |
0,0113743338 |
|
G3min |
-0,0009795854 |
-0,1225406288 |
0,0073489507 |
|
Gsmax |
0,0041455044 |
0,004510612 |
0,0042676903 |
|
Gsmin |
0,0038794706 |
-0,0479096911 |
0,0041317946 |
|
Вариант |
2 (с дополнительными уравнениями по току) |
||
|
Gmax |
0,0040232722 |
0,0001687614 |
0,0001007959 |
|
Grain |
0,0036932454 |
0,0001515308 |
-0,0014109121 |
|
G3max |
0,0002861972 |
0,0000208262 |
0,0012545261 |
|
G3min |
-0,0000646915 |
0,00001867 |
0,000107045 |
|
Gsmax |
0,0040609996 |
0,0001887098 |
0,0002212639 |
|
Gsmin |
0,0038414305 |
0,0001710893 |
-0,000554867 |
|
Вариант |
3 (с дополнительными уравнениями по напряжению) |
||
|
Gmax |
0,0045705545 |
0,016039022 |
0,0032492156 |
|
Grain |
0,0019502798 |
0,0114573486 |
-0,020405956 |
|
G3max |
0,0019365197 |
-0,0049995483 |
0,0158257856 |
|
G3min |
-0,0007284265 |
-0,0079230047 |
0,0000980228 |
|
Gsmax |
0,0042684794 |
0,0082258381 |
0,0056044664 |
|
Gsmin |
0,0034423664 |
0,0057807775 |
-0,0053535956 |
Список литературы Исследование возможностей по определению места повреждения участка линии с отпайкой и величины проводимости изоляции в месте повреждения
- Хусаинов, Ш.Н. Анализ методов определения проводимости изоляции для линии с отпайкой/Ш.Н. Хусаинов, P.P. Нараева//Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». -2007. -Вып. 8. -№ 20(92). -С. 32-37.
- Нараева, P.P. Анализ погрешности результатов расчета параметров изоляции, в зависимости от выбранных схем замещения линии электропередачи/P.P. Нараева, Ш.Н. Хусаинов//Наука и технологии: сб. науч. тр. -М.: РАН, 2007. -С. 364-374.
- Хусаинов, Ш.Н. Определение параметров изоляции для линии с отпайкой по результатам измерения режимных параметров/Ш.Н. Хусаинов, А.И. Сидоров, Н.А. Хусаинова//Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». -2001. -Вып. 1. -№ 4(04). -С. 55-59.
