- •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»
Используемые методы омп в зависимости от вида замеров и числа цепей вл
Односторонние замеры |
Двухсторонние замеры |
|
Одно- и двухцепные ВЛ |
Одноцепные ВЛ |
Двухцепные ВЛ |
L – метр; Реактансметр; Итерационный метод; Компенсационный метод. |
L – метр; Реактансметр; Итерационный метод; Компенсационный метод; Комплексы I0 и U0 по концам линий. |
L – метр; Реактансметр; Итерационный метод; Компенсационный метод; Разность I0; Разность I2. Комплексы I0 и U0 по концам линий;
|
Во второй колонке даны значения рассчитанных расстояний от начала линии до МП li (i=1,…, n), где n – число используемых расчетных методов. Для односторонних методов где Llin – длина линии, км; и − расстояния до МП от начала и от конца линии, рассчитанные i-м односторонним методом соответственно по замерам в начале линии и по замерам в конце линии.
В третьей колонке показаны значения расстояний от конца линий до МП Llin – li (i=1,…, n).
Среднее расстояние до МП определяется по формуле
.
Средневзвешенное расстояние до МП определяется по формуле
,
где − весовой коэффициент i-го метода, задаваемый экспертом в четвертой колонке. Наибольшие весовые коэффициенты (0,9 и 0,95) имеют методы двухсторонних замеров.
Если для i-го метода величина > 5 км, то значение считается «промахом» и исключается при определении нового . Исключенное значение помечается в таблице значком «*». Если несколько вычисленных разными методами расстояний оказались ближе или дальше более чем на 5 км, то исключается только одно расстояние с наибольшим отклонением от . Процесс исключения заканчивается в том случае, когда оставшиеся значения расстояний до МП находятся в диапазоне ± 5 км.
Значения весовых коэффициентов ki (i=1,…, n) для расчетных методов и граничного значения для «промаха» могут быть по желанию заданы пользователем программы ОМП в четвертой колонке в режиме редактирования индивидуально для любой ВЛ (значения «по умолчанию» приведены на рис. 5.19).
Программа ОМП написана на языке программирования Pascal.
5.6 Выводы
Определение места повреждения на ВЛ – это повседневная оперативная задача диспетчерских служб электрических сетей. В настоящее время используются расчетные методы ОМП по замерам параметров аварийного режима (токов и напряжений КЗ в начале и конце ВЛ).
Расчетные методы ОМП распределяются на односторонние и двухсторонние в зависимости от использования в методах замеров ПАР только с одной стороны (в начале или конце ВЛ) или с двух сторон (в начале и конце ВЛ). К известным односторонним методам ОМП относятся: L-метр, реактансметр, компенсационный метод, итерационный метод полного сопротивления и др. К двухсторонним методам ОМП относятся: метод ОМП по токам и напряжениям (нулевой или обратной последовательностей) в начале и конце ВЛ, метод ОМП по разности токов (нулевой или обратной последовательностей) в начале и конце двухцепной ВЛ.
Если измерения ПАР проведены с одной стороны, то для ОМП могут использоваться только методы по односторонним замерам. При наличии измерений ПАР с обеих сторон могут применяться односторонние и двухсторонние методы, причем односторонними методами определение расстояния до МП может быть выполнено дважды: по замерам ПАР с одной и другой сторон.
Двухсторонние методы ОМП по сравнению с односторонними имеют преимущество, так как они позволяют полностью исключить влияние переходного сопротивления в месте КЗ и вида КЗ. При использовании метода ОМП по разности токов в цепях двухцепной ВЛ исключается также влияние на точность ОМП и параметров ВЛ (сопротивлений, проводимостей), но данный метод применим только для двухцепных линий.
Методы ОМП имеют в сравнении друг с другом преимущества и недостатки, которые проявляются в каждом конкретном случае повреждения ВЛ в разной степени. Поэтому для повышения точности ОМП представляется целесообразным использовать при расчетах все известные методы ОМП, чтобы максимально использовать преимущества методов и уменьшить влияние их недостатков.
Для уменьшения влияния на точность ОМП погрешностей параметров схемы замещения ВЛ (сопротивлений и проводимостей) в программе ОМП предусмотрен расчет значений параметров конкретной ВЛ в фазных и симметричных координатах с учетом конструктивных особенностей ВЛ: геометрии (типов) опор, отсутствия или наличия одного, двух и т. д. грозозащитных тросов, отсутствия или наличия транспозиции проводов, стрелы провеса и др.
Разработана программа ОМП для ПК, в которой реализованы известные расчетные методы. В результате работы программы ОМП определяются среднее и средневзвешенное расстояния до места повреждения на ВЛ. Программа ОМП содержит блок расчета продольных сопротивлений и поперечных проводимостей ВЛ в фазных и симметричных координатах с учетом конструктивных особенностей конкретных ВЛ. Погрешность определения расстояния до МП на ВЛ по программе ОМП составляет ± 1 км.