Определение места повреждения в электрических сетях 35-10-6 кВ по эмпирическим критериям в координатах трех симметричных составляющих

Автор: Солдатов Валерий Александрович, Климов Николай Александрович, Яблоков Алексей Сергеевич

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика @vestnik-susu-power

Рубрика: Электроэнергетика

Статья в выпуске: 3 т.22, 2022 года.

Бесплатный доступ

В работе исследуется метод определения места повреждения в распределительных электрических сетях 35-10-6 кВ на основе эмпирических критериев в координатах трех симметричных составляющих индивидуальных для каждого вида аварийного режима. То есть в формулах критериев использованы напряжения и токи прямой, обратной и нулевой последовательности. Сами формулы определялись по следующему принципу: если напряжения или токи увеличиваются при перемещении точки аварии вдоль длины линии, то они помещаются в числитель, а если наоборот, то в знаменатель. Для каждого критерия получен график интерполирующей функции, который хранится в памяти компьютера. При возникновении повреждения рассчитывается значение критерия и по графику находится место возникновения аварийного режима. Выявлена расчетная математическая погрешность разработанного метода при малой погрешности измерения ±0,2 %. Показано, что все погрешности составляют менее 1 %, кроме режимов однофазных замыканий на землю, когда погрешность достигает 2,6 %. Как показывают расчеты, погрешность ОМП прямо пропорциональна результирующей погрешности измерений и точности задания исходных данных. Так, при результирующей точности ±2,5 % максимальная погрешность ОМП близка к 3 %, а при точности ±5 % близка к 6 %. Существующие приборы ОМП работают с погрешностью 3-20 %, кроме того, они неспособны определить повреждения с замыканиями на землю и обрывами. Эффективность рассмотренного метода подтверждена технико-экономическими расчетами. Так, в расчете на один фидер 35, 10 и 6 кВ экономический эффект соответственно составляет 200, 150 и 110 тыс. руб. в год при сроке окупаемости около года. При применении метода на 1000 фидерах эффект составит порядка 200, 150 и 110 млн руб. в год. Таким образом, полученные критерии для определения места аварии эффективны как с технической, так и с экономической точек зрения.

Еще

Аварийный режим, определение места повреждения, критерии, фазные координат, сеть35-10-6 кв, метод трех симметричных составляющих

Короткий адрес: https://sciup.org/147238629

IDR: 147238629   |   DOI: 10.14529/power220304

Список литературы Определение места повреждения в электрических сетях 35-10-6 кВ по эмпирическим критериям в координатах трех симметричных составляющих

  • Энергетическая стратегия России на период до 2030 года. Утверждено распоряжением Правительства Российской Федерации № 1715-р от 13.11.2009. М., 2009. 144 с.
  • Будзко И.А., Лещинская Т.Б., Сукманов В.И. Электроснабжение сельского хозяйства. М.: Колос, 2000. 536 с.
  • Аржанников Е.А., Чухин А.М. Методы и приборы определения мест повреждения на линиях электропередачи. М.: НТФ «Энергопресс», 1998. 87 с.
  • Минуллин Р.Г. Методы и аппаратура определения мест повреждений в электросетях. Казань: ИЦ «Энергопрогресс», 2002.
  • Устройство определения места повреждения на воздушных линиях электропередачи «Сириус--2-ОМП». Руководство по эксплуатации. М., 2012. 64 с.
  • Faulty Feeder Identification Based on Data Analysis and Similarity Comparison for Flexible Grounding System in Electric Distribution Networks / K. Liu, S. Zhang, B. Li et al. // Sensors. 2021. No. 21 (1). 154 p. DOI: 10.3390/s21010154
  • Monitoring and Fault Location Sensor Network for Underground Distribution Lines / A. Parejo, E. Personal, D.F. Larios et al. Sensors. 2019. No. 19 (3), 576. DOI: 10.3390/s19030576
  • Eissa M., Kassem A. Hierarchical Clustering based optimal PMU placement for power system fault observability // Heliyon. 2018. No. 4 (8), e00725. DOI: 10.1016/j.heliyon.2018.e00725
  • Bahador N., Matinfar H.R., Namdari F. A Framework for Wide-area Monitoring of Tree-related High Impedance Faults in Medium-voltage Networks // Journal of Electrical Engineering & Technology. 2018. No. 13 (1). P. 1-10. DOI: 10.5370/JEET.2018.13.1.001
  • Cho M.Y., Hoang T.T. Feature Selection and Parameters Optimization of SVM Using Particle Swarm Optimization for Fault Classification in Power Distribution Systems // Computational Intelligence and Neuroscience. 2017. No. 3. P. 1-9. DOI: 10.1155/2017/4135465
  • Patiño-Ipus D. Cifuentes-Chaves H., Mora-Flórez J. Fault location in power distribution systems considering a dynamic load model // Ingenieria e Investigación. 2015. No. 35 (1Sup). P. 34-41. DOI: 10.15446/ing.investig.v35n1Sup.53673
  • Fault Location Using Distributed Parameter Transmisiyn Line Model / A. Gopalakrishnar, M. Kezunovic, S.M. McKenna, D.M. Hamai // IEEE Transaction on Power Delivery. 2000. Vol. 15, no. 4. P. 1169-1174.
  • Hannien S. Single phase earth faults in high impedance ground networks characteristics, indication and location. Technical Research Center of Finland (VTT), Espoo, Finland, 2001.
  • Aucoin B.M., Jones R.H. High impedance fault detection implementation issues // IEEE Transaction on Power Delivery. 1996. Vol. 11, no. 1. P. 139-144.
  • Лосев С.Б. Чернин А.Б. Вычисление электрических величин в несимметричных режимах электрических систем. М.: Энергоатомиздат, 1983. 528 с.
  • Бернас С., Цек З. Математические модели элементов электроэнергетических систем: пер. с пол. М.: Энергоиздат, 1982. 312 с.
  • Солдатов В.А., Фокин И.В. Эмпирические критерии в координатах трех симметричных составляющих для определения места повреждения в электрических сетях 35 кВ при двухстороннем замере // Аграрный вестник Нечерноземья. 2021. № 2 (2). С. 36-40. DOI: 10.52025/2712-8679_2021_02_36
  • Солдатов В.А., Широбоков Д.А. Критерии определения места аварийного режима в сетях 6 кВ при использовании координат трех симметричных составляющих при одностороннем и двухстороннем замерах // Аграрный вестник Нечерноземья. 2021. № 3 (3). С. 59-63. DOI: 10.52025/2712-8679_2021_03_59
  • Заварыгин В.М. Численные методы. М.: Просвещение, 1991. 250 с.
  • Василькова Т.М., Максимов М.М. Экономика и организация предприятий АПК: нормативно-справочные материалы: учеб. пособие. Кострома: КГСХА, 2012. 430 с.
  • Водянников В.Т. Экономическая оценка энергетики АПК: учеб. пособие для вузов. М.: ИКФ «ЭКМОС», 2002. 304 с.
Еще
Статья научная