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

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.
Краткое сообщение