Исследование возможностей сокращения времени поиска повреждений на воздушных линиях напряжением 110 кВ и выше

background image

background image

8

Ежеквартальный

 

спецвыпуск

 

 2(37), 

июнь

 2025

Развитие

 

методов

 

и

 

средств

 

определения

 

места

 

поврежде

-

ния

 (

ОМП

на

 

воздушных

 

линиях

 

электропередачи

 

напряже

-

нием

 110 

кВ

 

и

 

выше

 

является

 

важной

 

частью

 

обеспе

 

чения

 

надежности

 

электроснабжения

 

потребителей

 

и

 

поддержа

-

ния

 

нормальной

 

работы

 

электрической

 

сети

Своевремен

-

ное

 

выявление

 

мест

 

повреждения

причин

 

возникнове

-

ния

 

повреждения

а

 

также

 

последствий

 

различных

 

видов

 

замыканий

 

для

 

конструкции

 

ВЛ

 

является

 

обязательным

 

при

 

решении

 

вопросов

 

эксплуатационной

 

и

 

ремонтной

 

деятельности

 

сетевой

 

организации

В

 

целях

 

ускорения

 

процес

 

са

 

отыскания

 

места

 

повреждения

 

ВЛ

 

разрабатыва

-

ются

 

и

 

улучшаются

 

различные

 

методы

 

и

 

устройства

 

ОМП

.

Данное

 

иссле

 

дование

 

посвящено

 

обобщению

 

имеющейся

 

практики

 

применения

 

существующих

 

методов

 

ОМП

исполь

-

зующих

 

параметры

 

аварийного

 

режима

 (

ПАР

), 

и

 

формиро

-

ванию

 

основных

 

критериев

 

эффективного

 

ОМП

.

Владимир

 

ЛЕВЧУК

ведущий

 

инженер

службы

 

РЗА

 

и

 

АСУ

 

ТП

филиала

 

ПАО

 «

Рос

-

сети

» — 

Ростовский

 

ПМЭС

аспирант

стар

-

ший

 

преподаватель

 

ФГБОУ

 

ВО

 «

Донской

 

государственный

 

технический

 

университет

»

Исследование

 

возможностей

 

сокращения

 

времени

поиска

 

повреждений

 

на

 

воздушных

 

линиях

 

напряжением

 110 

кВ

 

и

 

выше

Константин

 

ЮНДИН

к

.

т

.

н

., 

начальник

 

управления

 

перспек

-

тивного

 

разви

 

тия

ПАО

 «

Россети

 

Юг

»,

доцент

 

ФГБОУ

 

ВО

«

Донской

 

государствен

-

ный

 

технический

 

университет

»

Александра

 

ИСУПОВА

к

.

т

.

н

., 

доцент

 

ФГБОУ

 

ВО

 «

Ставропольский

 

государственный

 

аграрный

 

университет

»

П

овреждения

 

на

 

ВЛ

 110 

кВ

 

и

 

выше

 

оказывают

 

негативное

 

влияние

 

на

 

процесс

 

функционирования

 

электроэнергетической

 

системы

 

и

 

требуют

 

максимально

 

быстрого

 

устранения

Учитывая

 

масштабы

 

последствий

 

при

 

длительных

 

от

-

ключениях

 

в

 

таких

 

сетях

вопросы

 

сокращения

 

времени

 

определения

 

места

 

повреждения

 (

ОМП

являются

 

актуальными

С

 

целью

 

определения

 

возможных

 

способов

 

сокращения

 

времени

 

ОМП

 

в

 

сетях

 110 

кВ

 

и

 

выше

 

нами

 

был

 

проведен

 

детальный

 

анализ

 

организации

 

этого

 

процесса

.

В

 

соответствии

 

с

 

внутренней

 

документацией

 

ГК

 

ПАО

 «

Россети

» 

и

 

опытом

 

поиска

 

ме

-

ста

 

повреждения

 

в

 

других

 

сетевых

 

организациях

 

и

 

ДЗО

 

ПАО

 «

Россети

», 

можно

 

конста

-

тировать

что

 

процесс

 

организации

 

поиска

 

повреждения

 

на

 

ВЛ

 110 

кВ

 

и

 

выше

 

состоит

 

из

 

шести

 

основных

 

этапов

.

Диагностика

 

и

 

мониторинг

  


background image

9

1. 

Фиксация

 

факта

 

отключения

 

ВЛ

 

и

 

передача

 

требуемой

 

информации

 (

осциллограмм

 

и

/

или

 

бланков

 

с

 

параметра

-

ми

 

аварийного

 

режима

 (

ПАР

)) 

для

 

определения

 

расчет

-

ной

 

точки

 

места

 

повреждения

). 

Нормируемое

 

время

 — 

15 

минут

если

 

это

 

не

 

задерживает

 

процесс

 

ликвидации

 

аварии

.

2. 

Определение

 

первичного

 

расчетного

 

места

 

повреж

-

дения

получаемого

 

посредством

 

устройства

 

ОМП

 

или

 

одностороннего

 

расчета

 

в

 

программах

 

или

 

руч

-

ным

 

способом

 

по

 

формулам

Нормируемое

 

время

 — 

30 

минут

.

3. 

Выдача

 

первичного

 

расчетного

 

места

 

повреждения

 

и

 

определение

 

зоны

 

обхода

 

ЛЭП

Время

 

не

 

нормирует

-

ся

примерно

 

составляет

 5–15 

минут

.

Последующие

 

этапы

 

могут

 

осуществляться

 

параллель

-

но

 

друг

 

другу

поскольку

 

задействуют

 

разный

 

персонал

 

и

 

не

 

являются

 

строго

 

созависимыми

.

4. 

Отправление

 

бригады

 

для

 

осмотра

 

определенного

 

участка

 

ВЛ

Время

 

не

 

нормируется

в

 

зависимости

 

от

 

места

 

размещения

 

бригады

 

и

 

самого

 

участка

 

осмотра

 

время

 

может

 

варьироваться

 

от

 

нескольких

 

минут

 

до

 

нескольких

 

часов

.

5. 

Определение

 

уточненного

 

расчетного

 

места

 

поврежде

-

ния

получаемого

 

посредством

 

двухстороннего

 

расчета

 

в

 

программах

 

или

 

вручную

 

по

 

формулам

Нормируемое

 

время

 — 30 

минут

.

6. 

Выполнение

 

бригадой

 

поиска

 

повреждения

 

и

 

опреде

-

ление

 

его

 

причин

 

и

 

последствий

 

для

 

ВЛ

 

посредством

 

визуального

 

осмотра

Время

 

не

 

нормируется

 

и

 

может

 

длиться

 

от

 

нескольких

 

часов

 

до

 

нескольких

 

суток

.

Если

 

рассмотреть

 

процентное

 

соотношение

 

требуемого

 

времени

 

каждого

 

отдельного

 

действия

 

относительно

 

сум

-

марной

 

длительности

 

для

 

наиболее

 

и

 

наименее

 

благоприят

-

ных

 

случаев

то

 

получим

 

соотношение

в

 

соответствии

 

с

 

ко

-

торым

 

длительность

 

расчета

 

места

 

повреждения

 

занимает

 

от

 2% 

до

 30% 

суммарного

 

времени

затраченного

 

на

 

ОМП

Следовательно

быстрота

 

расчета

 

предположительного

 

места

 

повреждения

 

не

 

оказывает

 

существенного

 

влияния

 

на

 

итоговую

 

длительность

 

поиска

 

действительного

 

места

 

повреждения

Это

 

объясняет

 

причины

 

отсутствия

 

данной

 

задачи

 

в

 

современных

 

исследованиях

 

ОМП

касающихся

 

дистанционных

 

методов

К

 

наиболее

 

значимым

 

факторам

влияющим

 

на

 

быстроту

 

ОМП

можно

 

отнести

 

следующие

:

 

 

насколько

 

определенная

 

в

 

ходе

 

расчета

 

зона

 

осмотра

 

соответствует

 

месту

 

действительного

 

повреждения

;

 

 

как

 

далеко

 

располагается

 

точка

 

выезда

 

бригады

 

для

 

осмотра

 

линии

 

от

 

начальной

 

точки

 

осмотра

;

 

 

насколько

 

проходимой

 

является

 

местность

где

 

распола

-

гается

 

предположительно

 

поврежденный

 

участок

;

 

 

какие

 

погодные

 

условия

 

в

 

зоне

 

осмотра

 

линии

 

на

 

момент

 

осмотра

;

 

 

насколько

 

явным

 

является

 

повреждение

.

Таким

 

образом

процесс

 

ОМП

 

можно

 

условно

 

разделить

 

на

 

два

 

последовательных

 

этапа

расчет

 

предположительно

-

го

 

места

 

повреждения

 (

РПМП

и

 

отыскание

 

действительного

 

места

 

повреждения

 (

ОДМП

). 

На

 

рисунке

 1 

показаны

 

основные

 

задачи

которые

 

должны

 

решаться

 

на

 

каждом

 

из

 

этапов

 

для

 

сокращения

 

общего

 

времени

 

ОМП

 

в

 

сетях

 110 

кВ

 

и

 

выше

.

Точность

 

ОМП

 — 

это

 

задача

связанная

 

с

 

получением

 

расчетной

 

точки

 

в

 

каждом

 

отдельном

 

случае

 

повреждения

 

ЛЭП

 

с

 

максимально

 

приближенным

 

результатом

 

к

 

действи

-

тельному

 

месту

 

повреждения

Эффективность

 

решения

 

данной

 

задачи

 

оценивается

 

погрешностью

.

Величина

 

погрешности

 

определяется

 

посредством

 

срав

-

нения

 

расчетного

 

места

 

повреждения

 

и

 

действительного

Для

 

этого

 

используют

 

формулы

 (1) 

и

 (2), 

позволяющие

 

рас

-

считать

 

значение

 

абсолютной

 

и

 

относительной

 

погрешно

-

стей

 

соответственно

:

l

 = |

L

расч

 – 

L

дейст

|, (1)

где

 

L

расч

 — 

расчетное

 

расстояние

 

до

 

места

 

повреждения

км

L

дейст

 — 

действительное

 

расстояние

 

до

 

места

 

повреждения

км

.

l

l

 = 

 100%, 

(2)

 

L

ЛЭП

где

 

L

ЛЭП

 — 

полная

 

длина

 

ЛЭП

км

.

Рис

. 1. 

Этапы

 

ОМП

 

и

 

их

 

задачи

Определение

 

места

 

повреждения

 (

ОМП

)

на

 

ВЛ

 110 

кВ

 

и

 

выше

Расчет

 

предполагаемого

 

места

 

повреждения

 (

РПМП

)

Отыскание

 

действительного

 

места

 

повреждения

 

(

ОДМП

)

Задачи

:

 

точность

 

достоверность

Задачи

:

 

быстрота


background image

10

Ежеквартальный

 

спецвыпуск

 

 2(37), 

июнь

 2025

Данные

 

формулы

 

позволяют

 

произвести

 

оценку

 

точно

-

сти

 

полученного

 

расчета

 

для

 

каждого

 

отдельного

 

метода

 

в

 

каждом

 

конкретном

 

случае

Наиболее

 

эффективным

 

будет

 

являться

 

метод

позволяющий

 

получить

 

расчетное

 

значение

 

места

 

повреждения

 

с

 

минимальной

 

погрешностью

Помимо

 

применяемого

 

метода

появление

 

погрешности

 

при

 

расчете

 

также

 

может

 

быть

 

связано

 

с

 

несовершенством

 

построенной

 

модели

 

объекта

измеренными

 

параметрами

 

или

 

погрешностями

 

самого

 

алгоритма

 

расчета

 

ОМП

 [1]. 

Сле

-

дует

 

отметить

что

 

производители

 

современного

 

программ

-

ного

 

и

 

аппаратного

 

продукта

 

для

 

ОМП

 

в

 

описании

 

техниче

-

ских

 

параметров

 

честно

 

заявляют

 

о

 

наличии

 

погрешности

 

при

 

выполнении

 

расчета

 

ОМП

 

посредством

 

их

 

продукции

Отмеченные

 

обстоятельства

 

свидетельствует

 

о

 

чрез

-

вычайной

 

сложности

 

получения

 

методологии

 

расчета

спо

-

собной

 

выдавать

 

результаты

 

с

 

погрешностью

равной

 

нулю

Поэтому

 

наличие

 

погрешности

 

как

 

таковой

 

является

 

нормой

 

для

 

расчета

 

предположительного

 

места

 

повреждения

и

 

за

-

дача

 

точности

 

ОМП

 

заключается

 

в

 

стремлении

 

приблизить

 

величину

 

погрешности

 

к

 

нулю

.

Очевидно

что

 

точность

 

ОМП

 

непосредственно

 

связа

-

на

 

с

 

задачей

 

этапа

 

ОДМП

 «

быстрота

». 

Поскольку

 

началом

 

осмот

 

ра

 

является

 

именно

 

расчетное

 

место

 

повреждения

то

чем

 

ближе

 

точка

 

начала

 

осмотра

 

будет

 

к

 

действительному

 

месту

 

повреждения

тем

 

быстрее

 

произойдет

 

обнаружение

Однако

 

в

 

ходе

 

эксплуатации

 

часто

 

возникают

 

пробле

-

мы

 

с

 

определением

 

действительного

 

места

 

повреждения

связанные

 

с

 

отсутствием

 

явных

 

признаков

 

повреждения

Подобное

 

особенно

 

характерно

 

для

 

неустойчивых

 

повреж

-

дений

самоустраняющихся

 

после

 

срабатывания

 

АПВ

 (

авто

-

матическое

 

повторное

 

включение

) [2].

Подобные

 

ситуации

 

и

 

четко

 

определенные

 

норматив

-

ной

 

документацией

 [3] 

зоны

 

обхода

 (

для

 

линий

 

до

 50 

км

 — 

15% 

от

 

всей

 

длины

 

ВЛ

от

 50 

км

 

до

 100 

км

 — 10% 

и

 

свыше

 

100 

км

 — 5%) 

без

 

учета

 

опыта

 

применения

 

методов

 

ОМП

 

приводят

 

к

 

необходимости

 

обхода

 

полной

 

зоны

 

осмотра

При

 

расчете

 

предполагаемого

 

места

 

повреждения

 

ме

-

тодами

имеющими

 

определенную

 

величину

 

погрешности

 

(

рисунок

 2), 

на

 

практике

 

могут

 

иметь

 

место

 

следующие

 

ва

-

рианты

 

 

позитивный

  (

погрешность

 

РПМП

 

оказывается

 

ниже

 

допустимой

а

 

место

 

повреждения

 

обладает

 

явными

 

признаками

что

 

позволяет

 

сократить

 

зону

 

осмотра

l

д

 

l

, (3)

где

 

l

д

 — 

максимально

 

допустимая

 

величина

 

погрешно

-

сти

определенная

 

нормативной

 

документацией

, %;

 

 

нейтральный

  (

погрешность

 

РПМП

 

оказывается

 

ниже

 

допустимой

 

или

 

равна

но

 

место

 

повреждения

 

не

 

обла

-

дает

 

явными

 

признаками

что

 

требует

 

полного

 

осмотра

 

определенной

 

зоны

 

с

 

учетом

 

допустимой

 

погрешности

)

l

д

 

 

l

; (4)

 

 

негативный

  (

погрешность

 

РПМП

 

оказывается

 

выше

 

допустимой

в

 

результате

 

зона

 

итогового

 

осмотра

 

пре

-

вышает

 

изначальную

 

зону

 

осмотра

)

l

д

 < 

l

. (5)

Достоверность

 

ОМП

 — 

это

 

задача

связанная

 

с

 

полу

-

чением

 

результатов

 

предположительного

 

места

 

поврежде

-

Рис

. 2. 

Возможные

 

зоны

 

осмотра

 

линии

 

в

 

зависимости

 

от

 

точности

 

РПМП

Изначальная зона осмотра линии

(определенная в соответствии с нормативами)

Начальная точка осмотра

(расчетное место повреждения)

Уменьшенная зона осмотра линии

Допустимая погрешность

расчета ОМП

G

l

д

, % 

Сниженная

погрешность

расчета

ОМП

G

l

, %

Повышенная

погрешность расчета ОМП

G

l

, %

Увеличенная зона осмотра линии

Диагностика

 

и

 

мониторинг

 


background image

11

ния

 

с

 

наибольшим

 

постоянством

 

величины

 

погрешности

Если

 

при

 

каждом

 

РПМП

 

величина

 

погрешности

 

разительно

 

не

 

изменяется

то

 

метод

 

обладает

 

высокой

 

достоверно

-

стью

И

 

наоборот

если

 

метод

 

постоянно

 

дает

 

результаты

 

с

 

разной

 

величиной

 

погрешности

то

 

его

 

достоверность

 

снижается

.

Стоит

 

отметить

что

 

высокой

 

степенью

 

достоверности

 

может

 

обладать

 

и

 

метод

 

с

 

высокой

 

величиной

 

погрешности

поскольку

 

сама

 

достоверность

 

отражает

 

только

 

постоянство

 

погрешности

а

 

не

 

ее

 

величину

.

Поскольку

 

для

 

оценки

 

достоверности

 

ОМП

 

необходи

-

мо

 

проводить

 

анализ

 

большого

 

объема

 

информации

то

 

некоторые

 

исследователи

 [4] 

предлагают

 

использовать

 

статистические

 

методы

позволяющие

 

получать

 

описания

 

и

 

прогнозы

В

 

работе

 [4] 

предлагается

 

для

 

оценки

 

досто

-

верности

 

ОМП

 

выполнить

 

построение

 

вариационного

 

ряда

 

для

 

массива

 

информации

 

об

 

отключениях

 

в

 

соответствии

 

с

 

величиной

 

погрешности

 

рассчитанной

 

точки

 

предполо

-

жительного

 

места

 

повреждения

 

и

 

гистограммы

 

плотности

 

распределения

 

вероятности

 

попадания

 

погрешности

 

в

 

за

-

данные

 

диапазоны

Пример

 

подобной

 

гистограммы

 

пред

-

ставлен

 

на

 

рисунке

 3.

Стоит

 

отметить

что

 

поскольку

 

погрешность

 

РПМП

 

может

 

быть

 

как

 

отрицательной

так

 

и

 

положительной

и

 

поскольку

 

эта

 

величина

 

при

 

вычислении

 

берется

 

по

 

модулю

то

 

гисто

-

грамма

 

получается

 

симметричной

 

относительно

 

оси

 

орди

-

нат

Это

 

допущение

 

отражает

 

равную

 

вероятность

 

появле

-

ния

 

погрешности

 

ОМП

 

как

 

с

 «

плюсом

», 

так

 

и

 

с

 «

минусом

», 

то

 

есть

 

статистическая

 

оценка

 

является

 

несмещенной

 [5], 

а

 

средняя

 

погрешность

 

во

 

всем

 

диапазоне

 (

от

  –

l

5

 

до

 

l

5

равна

 

нулю

то

 

есть

 

все

 

погрешности

 

носят

 

случайный

 

ха

-

рактер

 [4]. 

На

 

основании

 

полученной

 

плотности

 

распределения

 

ве

-

роятности

 

попадания

 

погрешности

 

в

 

заданные

 

диапазоны

 

и

 

доли

 

этих

 

диапазонов

 

может

 

быть

 

найдена

 

вероятность

 

попадания

 

результатов

 

расчета

 

ОМП

 

в

 

тот

 

или

 

иной

 

диапа

-

зон

 

погрешности

:

 

P

j

 = 

f

j

 

h

j

, (6)

где

 

f

j

 — 

плотность

 

распределения

 

вероятности

 

попадания

 

погрешности

 

в

 

j

-

й

 

диапазон

 

погрешности

h

j

 — 

величина

 

доли

 

j

-

го

 

диапазона

 

погрешности

.

На

 

рисунке

 4 

показано

 

распределение

 

вероятности

 

попа

-

дания

 

РПМП

 

в

 

диапазоны

 

погрешности

Согласно

 

данному

 

рисунку

видно

что

 

с

 

увеличением

 

зоны

 

осмотра

 (

вплоть

 

до

 

значения

соответствующего

 100% 

вероятности

 

отыскания

 

места

 

повреждения

увеличивается

 

вероятность

 

отыскания

 

места

 

повреждения

поскольку

 

вероятности

 

складываются

Рис

. 3. 

Пример

 

гистограммы

 

плотности

 

распределения

 

вероятности

 

попадания

 

погрешности

 

в

 

заданные

 

диапазоны

G

l

,%

f

f

1

f

2

f

3

f

4

f

5

0

G

l

1

G

l

2

G

l

4

G

l

3

G

l

5

G

l

,%

G

l

1

G

l

2

G

l

4

G

l

3

G

l

5

Рис

. 4. 

Распределение

 

вероятности

 

попадания

 

РПМП

в

 

диапазоны

 

погрешности

δ

l

,%

P

,%

P

P

P

P

P

1–5

1–4

1–3

1–2

1

(100%)

0

δ

l

1

δ

l

2

δ

l

4

δ

l

3

δ

l

5

P

1

P

2

P

3

P

4

P

5


background image

12

Ежеквартальный

 

спецвыпуск

 

 2(37), 

июнь

 2025

и

 

наоборот

снижение

 

зоны

 

осмотра

 

снижает

 

вероятность

 

отыскания

 

места

 

повреждения

.

Результаты

 

наблюдений

представленные

 

в

 

виде

 

гисто

-

граммы

 

на

 

рисунке

 3, 

могут

 

быть

 

аппроксимированы

 

соответ

-

ствующей

 

кривой

Исследованиями

 [4] 

предлагается

 

для

 

этих

 

целей

 

использовать

 

кривую

 

нормального

 

распределения

:

 

1

 f 

(

l

) = — 

e

l

2

/(2

2

)

, (7)

2



где

 

 — 

среднеквадратичная

 

погрешность

, %.

Вычисление

 

вероятности

 

попадания

 

результатов

 

РПМП

 

в

 

тот

 

или

 

иной

 

диапазон

 

погрешности

 

по

 

данной

 

кривой

 

вы

-

полняется

 

посредством

 

интегралов

:

– 

для

 

диапазона

 

от

 0 

до

 

l

 2 

z

 

P

(

z

) = — 

e

z

2

/2

dz

; (8)

 

2



0

– 

для

 

диапазона

 

от

 

l

j

 

до

 

l

j

 + 1

 2 

z

j

 + 1

 2 

z

j

 

P

(

z

j

z

j

 + 1

) = — 

e

z

2

/2

dz

 – — 

e

z

2

/2

dz

 

dz

; (9)

 

2



0

 

2



0

 

dz

 = 

d



. (10)

Таким

 

образом

предлагаемый

 

авторами

 [4] 

подход

 

к

 

оценке

 

достоверности

 

РПМП

основанный

 

на

 

статисти

-

ческих

 

методах

 

расчета

предусматривает

 

построение

 

гистограммы

 

и

 

кривой

 

зависимости

 

величины

 

плотности

 

распределения

 

вероятности

 

погрешности

 

от

 

величины

 

погрешности

Данный

 

инструмент

 

анализа

 

погрешно

-

сти

 

РПМП

 

позволяет

 

оценить

 

плотность

 

ее

 

распреде

-

ления

 

и

 

вероятность

 

отыскания

 

места

 

повреждения

 

на

 

том

 

или

 

ином

 

диапазоне

 

погрешности

Это

 

существен

-

но

 

расширяет

 

возможности

 

анализа

 

результатов

 

РПМП

 

для

 

дальнейшей

 

практики

 

их

 

применения

Полученные

 

величины

 

вероятности

 

попадания

 

результатов

 

расче

-

та

 

ОМП

 

в

 

тот

 

или

 

иной

 

диапазон

 

погрешности

 

позволя

-

ют

 

произвести

 

анализ

 

эффективности

 

формирования

 

зон

 

обхода

 

линий

Рассчитанные

 

вероятности

 

позволя

-

ют

 

оценить

 

возможность

 

выхода

 

действительной

 

точ

-

ки

 

повреждения

 

за

 

пределы

 

зоны

 

обхода

 

и

 

наоборот

сузить

 

зону

 

обхода

если

 

ее

 

нормативная

 

величина

 

пре

-

вышает

 

зону

 100% 

вероятности

 

отыскания

 

места

 

по

-

вреждения

.

Несмотря

 

на

 

явные

 

преимущества

 

данной

 

методики

 

оценки

 

достоверности

 

РПМП

стоит

 

отметить

 

сложность

 

ее

 

использования

 

в

 

условиях

 

отсутствия

 

специального

 

про

-

граммного

 

обеспечения

Также

 

стоит

 

отметить

 

неучет

 

знака

 

погрешности

  (

это

 

является

 

общей

 

практикой

), 

что

в

 

свою

 

очередь

может

 

приводить

 

к

 

искажению

 

действительной

 

плотности

 

распределения

 

вероятности

 

погрешности

В

 

качестве

 

альтернативного

 

инструмента

 

оценки

 

досто

-

верности

 

предлагается

 

использовать

 

показатель

 

разброса

 

D

разб

который

 

отражает

 

возможный

 

диапазон

 

погрешности

 

расчета

 

с

 

учетом

 

предыдущего

 

опыта

:

 

D

разб

 = 

l

макс

 – 

l

мин

, (11)

где

 

l

макс

 — 

модуль

 

максимального

 

положительного

 

значе

-

ния

 

величины

 

относительной

 

погрешности

 

в

 

анализируемом

 

диапазоне

, %; 

l

мин

 — 

модуль

 

минимального

 

отрицательного

 

значения

 

величины

 

относительной

 

погрешности

 

в

 

анализи

-

руемом

 

диапазоне

, %.

Формула

 (11) 

подразумевает

 

возможность

 

учета

 

знака

 

погрешности

Учет

 

знака

 

может

 

привести

 

к

 

неравному

 

рас

-

пределению

 

зоны

 

разброса

 

относительно

 

расчетного

 

ре

-

зультата

 (

рисунок

 5). 

Рис

. 5. 

Сравнение

 

зон

 

разброса

 

погрешностей

 

формул

 (11) 

и

 (12)

Участок линии

Начальная точка осмотра

(расчетное место повреждения)

D

разб

, %

G

l

1

, %

G

l

2

, %

D

разб± 

, %

G

l

1

, %

G

l

1

, %

D

разб

 

D

разб ±

G

l

2

G

l

1

Диагностика

 

и

 

мониторинг

 


background image

13

Хотя

 

зона

 

разброса

 

будет

 

определена

 

более

 

точно

мо

-

гут

 

возникнуть

 

сложности

 

в

 

ее

 

наложении

 

на

 

зону

 

осмотра

 

и

 

их

 

сравнение

Поэтому

 

в

 

качестве

 

альтернативы

 

для

 

опре

-

деления

 

разброса

 

погрешности

 

предлагается

 

использовать

 

формулу

 (12), 

которая

 

лишена

 

данного

 

недостатка

 

D

разб

±

 = 2

l

|

макс

|

, (12)

где

 

l

|

макс

|

  — 

максимальное

 

по

 

модулю

 

значение

 

величины

 

относительной

 

погрешности

 

в

 

анализируемом

 

диапазоне

, %.

Однако

 

результаты

полученные

 

по

 

формуле

 (12), 

харак

-

теризуются

 

большим

 

разбросом

 

значений

Сравнение

 

обеих

 

зон

 

разброса

 

проиллюстрировано

 

на

 

рисунке

 5.

 

Как

 

следует

 

из

 

рисунка

 6, 

при

 

определении

 

разброса

 

погреш

-

ности

 

того

 

или

 

иного

 

метода

 

можно

 

получить

 

три

 

результата

:

 

 

позитивный

  (

зона

 

разброса

 

меньше

 

зоны

 

осмотра

 

линии

) — 

в

 

подобных

 

условиях

 

шансы

 

отыскания

 

повреж

 -

денного

 

участка

 

без

 

осмотра

 

всей

 

зоны

 

более

 

высокие

можно

 

рассмотреть

 

сужения

 

зоны

 

осмотра

 

линии

 

до

 

зоны

 

разброса

;

 

 

нейтральный

  (

зона

 

разброса

 

равна

 

зоне

 

осмотра

 

ли

-

нии

) — 

высокие

 

шансы

 

отыскания

 

поврежденного

 

участ

-

ка

 

остаются

 

в

 

черте

 

зоны

 

осмотра

;

 

 

негативный

  (

зона

 

разброса

 

больше

 

зоны

 

осмотра

) — 

появляется

 

шанс

 

отыскания

 

повреждения

 

вне

 

зоны

 

осмотра

может

 

потребоваться

 

расширить

 

зону

 

осмотра

.

Таким

 

образом

основными

 

критериями

 

эффективно

-

сти

 

решения

 

задач

 

по

 

сокращению

 

ОМП

 

на

 

этапе

 

РПМП

 

являются

  «

погрешность

» 

для

 

оценки

 

точности

 

и

  «

разброс

 

погрешности

» 

для

 

оценки

 

достоверности

Для

 

повышения

 

эффективности

 

дистанционных

 

методов

 

ОМП

 

требуется

 

снизить

 

до

 

нуля

 

или

 

уменьшить

 

влияние

 

факторов

ведущих

 

к

 

снижению

 

точности

и

 

обеспечить

 

условия

 

для

 

поддержа

-

ния

 

постоянной

 

высокой

 

достоверности

.

ВЫВОДЫ

На

 

основании

 

выполненного

 

исследования

 

возможностей

 

сокращения

 

времени

 

поиска

 

повреждений

 

на

 

воздушных

 

ли

-

ниях

 

напряжением

 110 

кВ

 

и

 

выше

 

можно

 

сделать

 

следующие

 

выводы

:

1. 

Быстрота

 

расчета

 

предположительного

 

места

 

повреж

-

дения

 

не

 

имеет

 

сильного

 

влияния

 

на

 

итоговую

 

длитель

-

ность

 

поиска

 

действительного

 

места

 

повреждения

Это

 

объясняет

 

причины

 

отсутствия

 

данной

 

задачи

 

в

 

совре

-

менных

 

исследованиях

 

ОМП

касающихся

 

дистанцион

-

ных

 

методов

.

2. 

Процесс

 

ОМП

 

включает

 

в

 

себя

 

два

 

этапа

расчет

 

пред

-

положительного

 

места

 

повреждения

  (

РПМП

и

 

поиск

 

действительного

 

места

 

повреждения

 (

ПДМП

). 

Подобное

 

деление

 

позволяет

 

более

 

корректно

 

формировать

 

зада

-

чи

 

и

 

критерии

 

оценки

 

их

 

эффективности

.

3. 

РПМП

 

может

 

сократить

 

длительность

 

поиска

 

действи

-

тельного

 

места

 

повреждения

 

за

 

счет

 

более

 

корректного

 

определения

 

зоны

 

осмотра

 

поврежденной

 

ВЛЭП

 

и

 

мак

-

симального

 

приближения

 

расчетной

 

точки

 

повреждения

 

к

 

действительной

.

Рис

. 6. 

Варианты

 

формирования

 

зон

 

разброса

 

относительно

 

зоны

 

осмотра

Начальная точка осмотра

(расчетное место повреждения)

D

разб± 

, %

D

разб± 

, %

D

разб± 

, %

Зона осмотра линии

(определенная в соответствии с нормативами)

Зона разброса

меньше зоны

осмотра

Зона разброса равна

зоне осмотра

Зона разброса больше

зоны осмотра

Участок линии


background image

14

Ежеквартальный

 

спецвыпуск

 

 2(37), 

июнь

 2025

4. 

Задача

 

достижения

 

высокой

 

точности

 

РПМП

 

остается

 

актуальной

при

 

этом

 

снижение

 

величины

 

погрешно

-

сти

 

расчета

 

до

 

нуля

 

представляется

 

маловероятным

 

результатом

.

5. 

Более

 

точный

 

РПМП

 

позволяет

 

теоретически

 

сократить

 

затраты

 

на

 

осмотр

 

за

 

счет

 

сокращения

 

расстояния

 

между

 

точкой

 

начала

 

осмотра

 

и

 

действительным

 

местом

 

повреждения

.

6. 

На

 

практике

 

не

 

всегда

 

зона

 

осмотра

 

сокращается

 

посредством

 

высокой

 

точности

Отсутствие

 

явных

 

при

-

знаков

 

повреждения

 

линии

 

и

 

наличие

 

жестко

 

регламен

-

тированной

 

зоны

 

осмотра

 

может

 

снизить

 

эффективность

 

«

точности

» 

РПМП

.

7. 

Достоверность

 — 

актуальная

 

задача

 

РПМП

но

 

стоит

 

отметить

что

 

для

 

ее

 

оценки

 

требуется

 

база

 

данных

 

результатов

 

расчетных

 

и

 

действительных

 

повреждений

то

 

есть

 

требуется

 

определенная

 

длительность

 

эксплуа

-

тации

 

отдельной

 

линии

 

или

 

отдельного

 

метода

.

8. 

Использование

 

гистограммы

 

или

 

кривой

 

зависимости

 

величины

 

плотности

 

распределения

 

вероятности

 

погрешности

 

от

 

величины

 

погрешности

 

эффективно

но

 

затруднительно

Предлагаемый

 

метод

 

определения

 

зоны

 

разброса

 

менее

 

затруднителен

 

для

 

оценки

 

досто

-

верности

 

РПМП

.

9. 

Использование

 

величины

 

разброса

 

позволяет

 

выпол

-

нить

 

коррекцию

 

зоны

 

обхода

 

в

 

зависимости

 

от

 

опыта

 

эксплуатации

уменьшить

увеличить

 

или

 

не

 

менять

подстроив

 

зону

 

осмотра

 

под

 

каждую

 

линию

.

10. 

Снижение

 

величины

 

разброса

 

погрешности

 

может

 

при

-

вести

 

к

 

уменьшению

 

зоны

 

осмотра

 

линии

что

в

 

свою

 

очередь

может

 

сократить

 

длительность

 

ОДМП

особен

-

но

 

в

 

условиях

 

неявного

 

повреждения

.  

ЛИТЕРАТУРА

1. 

Ефремов

 

В

.

А

Виды

 

погрешностей

 

ОМП

 

и

 

их

 

влияние

 

на

 

точность

 

за

-

мера

 // 

Релейная

 

защита

 

и

 

автома

-

тизация

, 2014, 

 2(15). 

С

. 54–58.

2. 

Арцишевский

 

Я

.

Л

Определение

 

мест

 

повреждения

 

линий

 

электро

-

передачи

 

в

 

сетях

 

с

 

заземленной

 

нейтралью

М

.: 

Высшая

 

школа

1988. 94 

с

.

 

СТО

 56947007-29.240.55.159-2013. 

Типовая

 

инструкция

 

по

 

организа

-

ции

 

работ

 

для

 

определения

 

мест

 

повреждений

 

воздушных

 

линий

 

электропередачи

 

напряжением

 

110 

кВ

 

и

 

выше

Стандарт

 

организа

-

ции

 

ОАО

 «

ФСК

 

ЕЭС

», 2013. 18 

с

3. 

Беляков

 

Ю

.

С

Актуальные

 

во

-

просы

 

определения

 

мест

 

по

-

вреждения

 

воздушных

 

линий

 

электропередачи

СПб

.: 

ПЭИПК

2008. 76 

с

.

4. 

Беляков

 

Ю

.

С

., 

Побережный

 

Л

.

А

., 

Пьянков

 

В

.

Я

О

 

достоверности

 

в

 

определении

 

мест

 

повреждения

 

воздушных

 

линий

 

электропереда

-

чи

 // 

Электрические

 

станции

, 1981, 

 3. 

С

. 62–63.

Диагностика

 

и

 

мониторинг

 

На

 

сайте

 

журнала

 «

ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ

.

Передача

 

и

 

распределение

» 

в

 

разделе

 «

Книги

» 

представлены

 

монографии

выпущенные

издательством

 

журнала

 

с

 2009 

года

.

Книги

 

основаны

 

на

 

накопленном

 

практическом

 

опыте

 

работы

 

по

 

отдельным

 

направлениям

 

развития

 

электроэнергетики

 

и

 

представляют

 

несомненную

 

практическую

 

ценность

 

для

 

специалистов

 

и руководителей

 

электросетевых

проектных

 

и подрядных

 

организаций

преподава

-

телей

 

и

 

студентов

 

профильных вузов

.

Большинство

 

изданий

размещено

 

в

 

открытом

доступе

.

КНИГИ на САЙТЕ

www.eepir.ru


Оригинал статьи: Исследование возможностей сокращения времени поиска повреждений на воздушных линиях напряжением 110 кВ и выше

Читать онлайн

Развитие методов и средств определения места повреждения (ОМП) на воздушных линиях электропередачи напряжением 110 кВ и выше является важной частью обеспечения надежности электроснабжения потребителей и поддержания нормальной работы электрической сети. Своевременное выявление мест повреждения, причин возникновения повреждения, а также последствий различных видов замыканий для конструкции ВЛ является обязательным при решении вопросов эксплуатационной и ремонтной деятельности сетевой организации. В целях ускорения процесса отыскания места повреждения ВЛ разрабатываются и улучшаются различные методы и устройства ОМП. Данное исследование посвящено обобщению имеющейся практики применения существующих методов ОМП, использующих параметры аварийного режима (ПАР), и формированию основных критериев эффективного ОМП.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 2(89), март-апрель 2025

Внедрение технологии адаптивного определения уставок автоматики разгрузки при перегрузке контролируемого сечения электрической сети по активной мощности

Цифровая трансформация / Цифровые сети / Цифровая подстанция Релейная защита и автоматика Диагностика и мониторинг
Говорун М.Н. Сацук Е.И. Лужковский Ю.И. Худайкулов А.А. Козуб Т.В. Гришин А.Е.
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»