Исследование возможностей по определению места повреждения участка линии с отпайкой и величины проводимости изоляции в месте повреждения

Хусаинов Шамиль Нагимович; Нараева Рузалия Раисовна; Husainov Shamil Nagimovich; Naraeva Ruzalia Raisovna

Научные статьи \ Прикладные науки. Медицина. Технология \ Инженерное дело. Техника в целом \ Общее машиностроение. Ядерная технология. Электротехника. Технология машиностроения \ Электротехника

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

Research of possibilities to locate the point of fault in section of line with tap and define the magnitude of shunt conductance in the point of fault

The present work researches the influence of the magnitude of shunt conductance in the point of fault for different sections of the network upon the accuracy of determination of the shunt conductance. The possibility to locate the point of fault in section of line with tap was researched as well.

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 Y_al- проводимость изоляции в фазе А на первом участке; Y_a2 - 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; Y_a3 - проводимость

изоляции в фазе А на третьем участке; Ум^- проводимость изоляции в фазе В на первом участке; Y_b2 - проводимость изоляции в фазе В на втором участке; Y_b3 - проводимость изоляции в фазе В на третьем участке; Y_sb- суммарная проводимость изоляции в фазе В ( Y_sb = Y__bx + Y__b2 + Y_b3 ).

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^ — -lAe^vJmW — = 0;

Аз

ц1+~~2)-^-:

^ReM=0;

ци+^У- \-i_xz Ч 2 ^1_

gyJm(v) = 0 .

• mY

UxU + ^=^VixZx

-Ao=O;

-и. -— U₃e^jReW -— U₃e'¹^ — = 0;

Чх Z₂³ Z₃

m¥Zx

Вариант 3 - к уравнениям варианта 1 по методу узловых потенциалов добавляются дополнительные уравнения для напряжения О_о 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 = U₃e^j3mW;;

I_x = I_Ae"№ _; /₂ = 1_ге-^ ; 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.