- •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»
Основные технические данные регистраторов
Технические параметры |
Тип устройства |
||||
ЦРАП – 97 Р С-Петербург |
АУРА Екатеринбург |
Бреслер
|
Simias–R Siemens |
RES – 100 ABB |
|
Частота дискретизации |
1800 или 3600 Гц |
периодическая 2 мс; 5000 Гц |
46 с |
12,8 кГц |
2000 Гц |
Максимальное время регистрации |
2 часа при частоте дискр. 1800 |
(1-60)с |
|
|
9,9 с |
Время готовности после регистрации |
Немедленно (0 с) |
0 с |
|
|
0 |
Время регистрации предаварийного режима |
(0÷1) с |
0,1 с |
0,06 с |
(0,02÷0,98) с |
(0,02÷0,98) с |
Кол-во аналоговых входов на комплект |
64 |
286 |
16 |
32 |
10 |
Кол-во дискретных входов на комплект |
128 |
1024 |
32 |
64 |
16 |
Погрешность измерения аналогового сигнала, % |
1 |
1 |
1 |
0,2 |
2 |
Для реализации полноценного и эффективного способа ОМП по замеру с одной стороны необходимо: в момент КЗ на одном из концов линии осуществить регистрацию трех фазных токов и трех фазных напряжений и определить поврежденный элемент. При наличии взаимоиндукции между рассматриваемой линией и другими линиями рассматриваемой подстанции получить замеры токов этих линий. Все эти требования автоматически выполнятся по максимуму исходя из основного назначения регистраторов, причем, любой алгоритм одностороннего определения расстояния может рассматриваться как дополнительная функция. Исходя из этого, на регистраторах имеется встроенная процедура ОМП. Процедура автоматически находит поврежденный элемент, вычисляет расчетное место повреждения и выводит результат.
Для ОМП могут применяться любые известные алгоритмы. В Российской практике наибольшее распространение получили методы определения расстояния по замеру реактивной составляющей сопротивления до места повреждения. Применяющиеся алгоритмы в микропроцессорных фиксирующих индикаторах типа МФИ, МИР были использованы целиком при разработке регистраторов. Подробное описание этих алгоритмов дано в разделе 5.2.3.
В зарубежной практике при разработке регистраторов нашел применение компенсационный метод, описанный в разделе 5.2.4.
Получение такого большого объема информации при аварийном режиме, наличие больших вычислительных и временных ресурсов представляется необоснованным использование только одного алгоритма.
Каждый алгоритм имеет свои достоинства и недостатки. Поэтому комплексное использование различных методов позволит повысить точность ОМП.
Достоинством микропроцессорных устройств ОМП является возможность определения расстояния по замеру с одной стороны и выдача результатов замера непосредственно в километрах.
Методы ОМП по замеру с двух сторон обладают большей точностью по сравнению с методами одностороннего измерения. В частности, можно полностью исключить влияние переходного сопротивления в месте КЗ на точность определения расстояния. Кроме того, можно применить методику, где исключается влияние всех пассивных параметров сети (линий, трансформаторов) на точность ОМП.
Для реализации методов двухсторонних измерений ОМП в устройствах регистрации аварийных режимов необходимо реализовать обмены информацией между регистраторами, установленными по концам линий.