Метод расчета места однофазного замыкания на землю на фидере древовидной структуры по ограниченной информации о распределении напряжений нулевой последовательности

Ограничение зоны топографического поиска места однофазного замыкания на землю (ОЗЗ) воздушных линий электропередачи (ВЛ) в электрических сетях с изолированной нейтралью напряжением 6–10–35 кВ является одной из ключевых задач в области повышения надежности и бесперебойности электроснабжения потребителей электроэнергии. Вовремя не устраненное ОЗЗ может привести к выходу из строя электрооборудования. В засушливый период токи замыкания могут инициировать низовой пожар, что требует превентивного отключения линий электропередачи с последующим экономическим ущербом для электроснабжающих организаций. В статье предлагается использование параметров аварийного режима, а именно напряжений нулевой последовательности, в целях определения расчетным образом мест повреждения. Необходимость дополнительной установки на концевых подстанциях измерительных трансформаторов напряжения (ТН) сопряжена с финансовыми затратами. В связи с этим рассматривается возможность их ограниченного применения. Показано, что в этом случае может быть локализован аварийный участок с точностью до отпайки, если на ней отсутствуют измерительные ТН. Для расчетов места ОЗЗ используется математическая модель линий с распределенными параметрами. В качестве полезных рассматриваются сигналы на высших гармониках (ВГ), которые генерируются в электрической сети дуговыми замыканиями. Натурные эксперименты показывают наличие ВГ и при электрических контактах проводов с металлоконструкциями. Высокая частота сигнала обусловливает значимое изменение напряжения по длине линии, что повышает точность расчетов. Применение напряжений нулевой последовательности способствует отстройке от влияния нагрузки подстанций. Разработан алгоритм выполнения расчетов по определению места/участка с ОЗЗ на фидере древовидной структуры.