Совершенствование методов и технических средств определения мест повреждений воздушных ЛЭП 6-35 кВ на основе активного зондирования

• Автор: Петрухин, Андрей Алексеевич
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 176 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

1. Анализ современных методов и технических средств ОМП ЛЭП 6 кВ

1.1 Особенности ЛЭП 6 кВ для решения задач ОМП

1.1.1 Характеристика причин повреждений распределительных сетей .

I

1.1.2 Режимы нейтрали и анализ замыканий

1.2 Классификация методов и средств ОМП ЛЭП 6 кВ .

1.2.1 Характеристика классификационных признаков

1.2.2 Дистанционные методы .

1.2.3 Топографические методы .

1.3 Анализ технических средств активного зондирования ОМП ЛЭП 6 кВ

1.3.1 Применение универсальных рефлектометров, использующих простые зондирующие сигналы
1.3.2 Применение средств активного зондирования, использующих сложные зондирующие сигналы .
1.3.3 Ограничения в применении известных методов активного зондирования в сетях 6 кВ
1.4 Выводы .
2. Методы активного зондирования воздушных ЛЭП напряжением 6 кВ для определения мест повреждений .
2.1 Разработка новых методов локации повреждений воздушных ЛЭП распределительных сетей .
2.1.1 Методы ОМП и идентификации ответвлений ЛЭП с применением дискретно кодированных импульсных сигналов .
2.1.2 Методы ОМП и идентификации ответвлений ЛЭП с применением импульсных сигналов с линейной частотной модуляцией
2.1.3 Повышение разрешающей способности рефлектограмм при ОМП ЛЭП
2.2 Принципы использования информации ОМП, полученной различными
средствами для повышения точности оценки расстояния до повреждения
2.3 Выводы
3. Разработка перспективных технических средств активной локации повреждений Л ЭП 6 кВ .
3.1 Технические требования к автоматическому локационному искателю
мест повреждений .
3.1.1 Требование к параметрам выходного сигнала прибора .
3.1.2 Требование к входным параметрам прибора .
3.1.3 Интеграция прибора ОМП ЛЭП в программнотехнический комплекс подстанций
3.1.4 Требования к.управлению прибором
3.2 Новые алгоритмы цифровой обработки сигналов .
3.2.1 Алгоритм вычисления дальностночастотного портрета ЛЭП
3.2.2 Алгоритм компенсации ошибок ОМП ЛЭП вследствие частотновременной зависимости параметров сложных сигналов
3.3 Схемные решения автоматического локационного искателя местаповреждения
3.4 Выводы
4. Эффективность применения методов определения мест повреждений
воздушных ЛЭП 6 кВ
4.1 Экспериментальные исследования новых методов ОМП воздушных
4.1.1 Структура и применение экспериментального комплекса .
4.1.2 Точностные характеристики определения расстояния до повреждения
4.2 Техникоэкономическое обоснование и эффективность применения
ОМП ЛЭП в сетях с напряжением 6 кВ .
4.2.1 Детерминированные подходы к оценке эффективности ОМП ЛЭП с полной определнностью
4.2.2 Оценка эффективности ОМ ЛЭП в условиях риска .
4.2.3 Оценка эффективности применения ОМП ЛЭП в условиях неопреде
лнности
4.3 Выводы .
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


В ряде работ , предлагаются материалы выбора стратегии поиска, минимизирующие, например, недоотпуск потребителям электрической энергии или затраты времени средств на поиск. В качестве основных параметров оптимизации выбирают наибольшую вероятность отыскания поврежднного элемента, максимальную эффективность затрат временина каждом шаге поиска, приближнную оценку на каждом шаге глобального критерия результирующего, нсдоотпуска. Шаг поиска это последовательное деление на две части оставшегося отключенным участка сети после очередного включения исправной части. Выбор точек деления составляет задачу оптимизации поиска повреждения Однако применение алгоритмов оптимального поиска повреждений в электротехнической практике автору не известно. Режимы. Распределительные сети России 6 кВ работают с изолированной, компенсированной и заземленной через высокоомное сопротивление нейтралью. Сети с изолированной нейтралью Сети с изолированной нейтралью характеризуются отсутствием соединения с землй, кроме наличия мкостной составляющей ЛЭП. Токи в поврежднной фазе такой ЛЭП малы и определяются в основном мкостями отдельных фаз. Однако переходные процессы, их высокочастотные составляющие значительны и превышают по интенсивности аналогичные процессы в сетях с глухозаземлнной нейтралью. При отсутствии повреждения напряжения фаз. ОМП таких ЛЭП. Для эффективной работы устройств релейной защиты, сигнализации и устройств ОМП при однофазных замыканиях на. При этом мешающим фактором являются емкостные связи с землей, изменяющиеся в зависимости от погодных условий. Основнаяцель сетей с компенсированной нейтралью сбалансировать емкостную составляющую линий с помощью индуктивности, включнной в цепь нейтрали. Компенсация может осуществляться автоматически или в. Если компенсация выполнена точно, то ток повреждения имеет только резистивный характер активное сопротивление катушки и проводов. Часто катушка индуктивности дополняется активным сопротивлением для увеличения тока повреждения и обеспечения требуемой селективности защит. Средняя величина тока, протекающего через активное сопротивление, выбирается в пределах величины емкостного тока. В кабельных сетях меньшие значения около , а для сетей с воздушными ЛЭП значения могут достигать . Следует заметить, что в сети с изолированной нейтралью напряжение нулевой последовательности может достигать значений фазного напряжения. В сети с компенсированной нейтралью значения напряжения нулевой последовательности существенно меньше, поэтому при больших сопротивлениях повреждения в такой сети низка чувствительность защит от замыканий на землю и ряда методов ОМП. Высокоомное резистивное сопротивление может включаться между нейтралью трансформатора и землй, как правило, в промышленных сетях среднего и низкого напряжения . Такое решение применяется при непрерывном электроснабжении, чтобы повреждение не приводило к системным отказам. Если резистивное сопротивление выбрано так, что ток, протекающий через него, выше мкостного тока замыкания на землю, то амплитуда переходного процесса напряжения не превышает в 2,5 раза максимума фазного напряжения. Величина резистивного сопротивления, связана с ограничениями по нагреву обмоток трансформатора. Таким образом, основная трудность в определении места повреждения в сетях с нейтралью, заземленной через высокоомное сопротивление, а также в сетях с изолированной и компенсированной нейтралью связана с малыми токами короткого замыкания промышленной частоты по сравнению с токами нагрузки, даже в случае малого сопротивления. Однофазные замыкания на землю 3 являются наиболее часто встречающимся видом повреждения ВЛ и составляют около их общего числа 2. В сетях с изолированной нейтралью допускается работа в таком режиме в течение достаточно длительного интервала времени до 2 ч и более. Иногда при однофазном замыкании грунт в месте установки опоры с поврежднной изоляцией подсыхает, переходное сопротивление возрастает, и замыкание пропадает. Однако возникает опасность поражения людей электрическим током при касании опоры с поврежднной изоляцией.