Значение коэффициентов , и сопротивления в зависимости от вида кз

Вид КЗ
Трехфазное	АВС	0	0	0
Двухфазное	ВС		-1	0
Однофазное	А		1	1
Двухфазное на землю	ВС

Рассмотрим, схемы нулевой и обратной последовательности (см. рис. 5.4). Падения напряжения от точки КЗ до нулевых (заземленных) точек равны между собой. Поэтому можно записать:

- для нулевой последовательности:

(5.55)

- для обратной последовательности:

.

Решая уравнения (5.55) относительно п, получим:

- для нулевой последовательности

- для обратной последовательности

(5.56)

(5.57)

где n − расстояние до места повреждения в относительных единицах; − расстояние до места повреждения в километрах; − длина линии.

Выражения (5.56), могут использоваться как при измерениях нулевой, так что и обратной последовательностей. Однако чаще пользуются измерениями нулевой последовательности, так как не требуются создания специальных фильтров, а применяются существующие фильтры нулевой последовательности, созданные для целей релейной защиты.

Главным достоинством рассматриваемого метода ОМП по токам напряжения в начале и конце ВЛ, является то, что исключается влияния на точность определения переходных сопротивлений в месте КЗ и вида КЗ. Поэтому этот метод должен рассматриваться как основной, базовый метод определения места повреждения на одноцепных ВЛ.

5.2.2 Реактансметр

При замыканиях между фазами сопротивление в месте повреждения определяется величиной сопротивления электрической дуги, а при замыканиях на землю к сопротивлению дуги добавляется сопротивление опоры и заземления. Многочисленные экспериментальные исследования показали, что переходное сопротивление , т. е. имеет активный характер. Естественно предположить, что при измерении реактивной составляющей сопротивления до места КЗ можно существенно уменьшить погрешность при ОМП.

Рассмотрим работу фиксирующего индикатора, измеряющего реактивную составляющую полного сопротивления до места повреждения.

Для измерения полного сопротивления до места повреждения при междуфазных КЗ к устройству необходимо подвести соответствующее линейное напряжение и разность фазных токов, а при однофазных КЗ на землю – фазное напряжение и компенсированный фазный ток (см. рис. 5.3, на котором представлена ВЛ с двухсторонним питанием).

При однофазном КЗ на фазе А через переходное сопротивление напряжение в поврежденной фазе

(5.58)

где – сопротивление участка линии от начала линии до места повреждения.

Полное сопротивление на зажимах индикатора

. (5.59)

Реактивная составляющая полного сопротивления

. (5.60)

В режиме одностороннего питания токи и в месте измерения совпадают по фазе и , следовательно, .

Однако в режиме двухстороннего питания ток в месте КЗ не совпадает по фазе с токами в начале линии и , что приводит к погрешностям при ОМП.

Выполним преобразования выражения (5.60):

, (5.61)

где , , – коэффициенты токораспределения соответственно прямой, обратной и нулевой последовательностей, связывающие токи в месте КЗ с токами в начале линии.

В первом приближении можно принять .

Тогда выражение (5.2.2.4.) преобразуется следующим образом:

. (5.62)

Если и отношение принять действительными числами, то .

В действительности может изменяться в диапазоне от до +  . В таком же диапазоне меняется , что, естественно, приводит к погрешности при определении расстояния по измеренной реактивной составляющей.

5.2.3 L-метр

Данный метод в России считается основным методом при определении повреждения по односторонним замерам. Он заложен в цифровой регистратор аварийных процессов фирмы «ПАРМА».

Рассмотрим определение места повреждения для однофазного КЗ на фазе А. Возьмем следующее выражение

. (5.63)

Разделим обе части выражения (5.63) на I₀ и получим

,

возьмем мнимую часть от левой и правой стороны уравнения

,

и приняв , получим:

. (5.64)

Из выражения (5.64) можно определить расстояние до места КЗ:

(5.65)