Способы определения участка повреждения в распределительных сетях 6-35 кВ на основе автономных датчиков тока

• Автор: Кузьмин, Игорь Леонидович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 180 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. Обзор и анализ существующих теоретических и технических достижений

1.1. Алгоритмы определения поврежденной отпайки в распределительных сетях 6-35 кВ

1.2. Алгоритмы ОМП, основанные на регистрации бегущих волн

1.3. Исследование параметров режима при

1.3.1. Режим устойчивого замыкания на землю

1.3.2. Режим дугового замыкания на землю

1.3.2.1. Переходные процессы при пробое фазы на землю и обрыве дуги

1.3.2.2. Теории формирования перенапряжений при дуговых замыканиях на

землю
Выводы
Глава 2. Экспериментальные и аналитические исследования аварийных режимов
2.1. Экспериментальные исследования аварийных режимов с помощью осциллографа РЭС
2.2. Экспериментальные исследования аварийных режимов на макете ЛЭП
2.3. Аналитические исследования переходного процесса при однофазном замыкании на землю
2.4. Обоснование способов определения места повреждения в сети с
изолированной или компенсированной нейтралью
Выводы
Глава 3. Моделирование установившегося режима, сравнение модельных и экспериментальных данных при однофазном замыкании на землю

3.1. Определение параметров контура протекания аварийного тока при
3.2. Выводы
Глава 4. Датчик тока
4.1. Анализ узла аккумулирования электроэнергии на основе трансформатора тока
4.2. Структура аналоговой части датчика тока
4.3. Структура цифровой части датчика тока
4.4. Структура блока связи датчика тока
4.5. Конструкция датчика тока
4.6. Алгоритм работы датчика тока
Выводы
Глава 5. Экспериментальные исследования аварийных режимов с помощью разработанного устройств
5.1. Результаты опытной эксплуатации датчиков тока на ЛЭПбкВ
5.2. Сравнительный анализ формы сигнала, измеренного на вторичной
обмотке трансформатора тока и магнитной антенны
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список использованных источников
Приложение 1. Осциллограммы аварийных режимов
Приложение 2. Решение системы дифференциальных уравнений,
описывающих модель
Приложение 3. Расчет экономического эффекта от внедрения датчиков
тока
Приложение 4. Алгоритм работы программы верхнего уровня отображения информации и управления комплексом

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы
Электроэнергетическая система включает генерирование, передачу и распределение электрической энергии. Линии электропередачи (ЛЭП) используются для доставки электроэнергии к удаленным нагрузкам. Быстрый рост электроэнергетической системы приводит к увеличению числа действующих линий и их общей длине. Воздушные линии являются наименее надежными элементами энергосистемы. Даже кратковременные перерывы в подаче электроэнергии наносят огромные убытки народному хозяйству (брак, тяжелые аварии, а иногда несчастные случаи с людьми).
Замыкания на землю в распределительных сетях 6 - 35кВ являются наиболее частым явлением и составляют не менее 75% общего числа повреждений [1]. В сети с изолированной или компенсированной нейтралью однофазное замыкание на землю (033) само по себе не является аварией. 033 характеризуется малыми токами, не искажает треугольник междуфазных напряжений и, следовательно, не отражается на питании потребителей. Поэтому в отличие от коротких замыканий (КЗ) такие повреждения не требуют немедленной ликвидации.
Между тем, длительное существование 033 в сети нередко служит причиной развития повреждения с последующим переходом в аварийное, которое требует немедленного отключения. К числу аварийных последствий 033 относятся: значительные перенапряжения на оборудовании, переход 033 в междуфазное КЗ, появление двойных замыканий на землю в разных точках сети из-за пробоя или перекрытия изоляции на неповрежденных фазах, а самое главное велика вероятность попадания человека под напряжение прикосновения или шага.
Для исключения последствий, вызванных 033, а также уменьшения среднего времени восстановления поврежденного участка, как при 033, так и

соответствовала «металлическому» 033. Несмотря на малую статистику, все они имеют схожие параметры, которые можно охарактеризовать следующим образом.

Рис.2.1. Схема подключения РЭС-3-16.
Начало любого 033 сопровождается всплеском тока длительностью 1,5-2 мс (или одиночное или апериодическое колебательное) и амплитудой от 54 А до 57 А, что сравнимо с фазным током нагрузки (амплитудное значение 52-135 А) и обусловлено разрядом емкости поврежденной фазы и дозарядом емкостей неповрежденных фаз [33]. Разрядный ток проявляется как в осциллограмме тока поврежденной фазы, так и в токе нулевой последовательности, состоящей только из разрядного тока. На фазных напряжениях начало 033 проявляется в скачке амплитуды напряжения также длительностью 1,5-2 мс.