- •Диагностика состояния воздушных линий электропередачи 10-110 кВ в нормальных и аварийных режимах
- •Оглавление
- •Глава 1 Проблемы эксплуатации воздушных линий в электрических сетях 10–110 кВ 10
- •Глава 2 Диагностика состояния воздушных линий 6-35 кВ 53
- •Глава 4 Регистрация параметров аварийных режимов 126
- •Глава 5 Определение места повреждения на вл по параметрам аварийных режимов 172
- •Предисловие
- •Список принятых сокращений
- •Глава 1 Проблемы эксплуатации воздушных линий в электрических сетях 10–110 кВ
- •1.1 Общие сведения о воздушных линиях электропередачи
- •1.1.1 Конструктивные элементы воздушных линий электропередачи
- •1.1.2 Провода воздушных линий
- •Свойства материалов, используемых для изготовления проводов вл
- •Марки проводов
- •1.1.4 Опоры
- •Классификация опор воздушных линий
- •1.1.5 Изоляторы
- •Полимерный изолятор
- •Классификация линейной арматуры
- •1.2 Виды и характер повреждений вл
- •Причины повреждения вл
- •1.3 Мониторинг и диагностика вл
- •1.3.2 Методы диагностирования электрооборудования
- •1.3.3 Существующие комплексы диагностики вл
- •Глава 2 Диагностика состояния воздушных линий 6-35 кВ
- •2.1 Режимы заземления нейтрали
- •2.1.1 Изолированная нейтраль
- •2.1.2 Заземление нейтрали через индуктивность
- •2.1.3 Заземление нейтрали через резистор
- •2.1.4 Глухое заземление нейтрали
- •2.1.5 Кратковременное низкоомное индуктивное заземление нейтрали
- •2.1.6 Снижение тока замыкания на землю при озз
- •2.2 Методы расчета параметров режима при повреждениях в сетях 6−35 кВ
- •2.2.1 Расчет в симметричных координатах
- •Выражения для определения сопротивлений элементов системы электроснабжения в базисных единицах
- •Приближенные значения сверхпереходной эдс и сверхпереходного сопротивления
- •Отношение х0/х1 для различных вл
- •Определение суммарного сопротивления в зависимости от вида кз
- •Зависимость коэффициента пропорциональности от вида кз
- •2.2.2 Расчет в фазных координатах
- •Зависимость полярности обмоток от маркировки силовых трансформаторов
- •2.3 Защиты от озз
- •2.3.1 Защиты, реагирующие на напряжение нулевой последовательности.
- •2.3.2 Ненаправленные токовые защиты нулевой последовательности.
- •2.3.3 Направленные токовые защиты.
- •2.3.4 Защиты с наложением тока другой частоты
- •2.3.5 Защиты, реагирующие на высокочастотные составляющие в токе нулевой последовательности
- •2.3.6 Устройства, реагирующие на ток и напряжение нулевой последовательности
- •2.4 Определение поврежденного присоединения на шинах 6-35 кВ
- •2.4.2 При двух трансформаторах тока
- •2.4.3 Практическая реализация способа
- •2.5 Определение места повреждения на вл 10 кВ по току нулевой последовательности
- •2.6 Выводы
- •3 Мониторинг и диагностика состояния элементов
- •3.1 Трасса вл
- •3.2 Провода и грозозащитные тросы
- •3.3 Линейная арматура и изоляция
- •3.4 Опоры вл
- •3.5 Фундаменты опор
- •3.6 Заземляющие устройства
- •3.7 Выводы
- •Глава 4 Регистрация параметров аварийных режимов
- •4.1 Общая структура устройств
- •4.2 Входные преобразователи тока и напряжения
- •4.3 Фильтрация входных сигналов
- •4.3.1 Общие сведения
- •4.3.2 Аналоговая фильтрация
- •4.3.3 Фильтр низких частот
- •4.3.4 Фильтр высоких частот
- •4.3.5 Полосовой фильтр
- •4.3.6 Цифровая фильтрация
- •4.4 Аналого-цифровые преобразователи
- •Погрешность ацп
- •4.4.2 Методы преобразования аналоговых сигналов
- •4.5 Принципы выполнения измерительных устройств на цифровых элементах
- •Разложение в ряд Фурье. Токи и напряжения при коротком замыкании представляют собой периодические функции с периодом Любая периодическая функция может быть представлена в виде
- •4.6 Автономные микропроцессорные системы
- •4.7 Многофункциональные микропроцессорные устройства
- •Основные технические данные регистраторов
- •4.8 Выводы
- •Глава 5 Определение места повреждения на вл по параметрам аварийных режимов
- •5.1 Математическое моделирование вл в задаче омп
- •5.2 Методы омп для одноцепной вл
- •Определение , , при различных видах короткого замыкания
- •Значение коэффициентов , и сопротивления в зависимости от вида кз
- •5.2.2 Реактансметр
- •5.2.4 Компенсационный метод
- •5.2.5 Итерационный метод полного сопротивления
- •5.3 Методы омп для двухцепной вл
- •Определение , , при различных видах короткого замыкания
- •5.3.1 Омп по разности токов
- •5.3.3 Реактансметр
- •5.3.5 Компенсационный метод
- •5.3.6 Итерационный метод полного сопротивления
- •5.4 Учет реактивной проводимости вл
- •Расчетные формулы определения расстояния
- •5.5 Программа определения места повреждения на вл
- •Используемые методы омп в зависимости от вида замеров и числа цепей вл
- •5.6 Выводы
- •Список использованных источников
- •Примеры расчета параметров вл а1. Расчет параметров одноцепной вл без троса
- •А2. Расчет параметров одноцепной вл
- •А4 Расчет параметров других видов вл
- •Определение расстояния до мп расчетными методами
- •Результаты расчета
- •Инструкция к программе омп
- •1. Работа с программой Transcop
- •2. Начало работы с программой омп
- •3. Работа с «редактором»
- •4. Работа с вкладкой «линии»
- •5. Работа с вкладкой – «провода и опоры»
- •6. Работа с вкладкой «омп»
Зависимость полярности обмоток от маркировки силовых трансформаторов
Фаза |
Вид маркировки |
Полярность обмоток |
А |
А − Х а − х |
А, а − однополярные концы |
B |
B − Y в − у |
В, в – однополярные концы |
C |
С − Z c − z |
С, с − однополярные концы |
Разные фазы ВЛ представляют собой одновитковые катушки, связанные взаимной индуктивностью.
Очевидно, что однополярными концами являются разные фазы, подключенные к одним шинам, т. е. все провода линии, включая и трос, с одного конца являются однополярными.
Особо рассмотрим случай, когда имеются трансформаторные связи, т. е. когда ветви с взаимоиндукцией имеют разное число витков. В этом случае решение задачи может идти двумя путями. Первый, наиболее простой путь, когда все параметры трансформатора и элементов, соединенных с ним, приведены к одной ступени напряжения и обмотки трансформатора рассматриваются как обычные ветви с взаимоиндукцией. Второй путь, когда сопротивления приведены к своей ступени напряжения. В этом случае необходимо помимо уравнений контурных токов составить уравнение равновесия намагничивающих сил:
.
Если учесть, что при расчетах током намагничивания пренебрегаем (принимаем равным нулю), получаем дополнительное уравнение
.
Для иллюстрации способа составления контурных уравнений цепей со взаимоиндукцией между ветвями составим уравнения для схемы (рис. 2.12).
В каждой из ветвей находятся индуктивно связанные катушки. Цифрой 1 обозначены начала обмоток, цифрой 2 − концы.
Для выбранного направления обхода контуров составим контурные уравнения
;
.
В рассматриваемой системе неизвестны , . Найдя токи контуров, определим токи в ветвях.
Используя матричную алгебру, можно видоизменить форму записи контурных уравнений. Вторая матрица инциденций N позволяет осуществить суммирование напряжений по контурам схемы. Запишем контурные уравнения в матричном виде
(2.1)
или
, (2.2)
где – матрица сопротивлений ветвей контура; – токи ветвей; – ЭДС в ветвях.
Если обозначить через матрицу контурных токов, то токи в ветвях можно выразить через контурные токи:
. (2.3)
Подставим значение токов в ветвях в выражение (2.2), получим
или
,
где – матрица контурных сопротивлений; – матрица контурных ЭДС.
Контурные сопротивления можно применить и в том случае, когда схема содержит в качестве активных параметров кроме ЭДС в ветвях задающие токи в узлах.
В этом случае в соответствии с [28, 60] матричное контурное уравнение имеет вид
, (2.4)
где – матрица задающих токов; – подматрица, относящаяся к дереву схемы; – матрица собственных сопротивлений дерева схемы; – матрица взаимных сопротивлений между ветвями дерева и хордами.
Если обозначить
,
, то из (2.4) получим матричное уравнение для определения контурных токов
.
Зная контурные токи, находим по (2.3) токи ветвей.
Расчет режима замыканий в ФК является наиболее предпочтительным для сетей 10−35 кВ, так как позволяет рассчитывать все виды коротких замыканий и замыканий на землю. Кроме того для случая ОЗЗ метод ФК позволяет более полно учесть параметры элементов сети, что позволяет повысить точность расчета.