Влияние действительных параметров линии электропередачи 35–110 кВ на определение места повреждения

Page 1
background image

126

СБОРНИК

 

НАУЧНО

-

ТЕХНИЧЕСКИХ

 

СТАТЕЙ

Влияние

 

действительных

 

параметров

 

линии

 

электропередачи

 110 

кВ

 

на

 

определение

 

места

 

повреждения

И

спользование

 

методов

 

дистанционного

 

определения

 

мест

 

повреждения

 

при

 

аварийных

 

отключениях

 

воздушных

 

линий

 110 

кВ

 

позволяет

 

существенно

 

ускорить

 

процесс

 

оты

-

скания

 

повреждений

а

 

следовательно

уменьшить

 

время

 

восстановления

 

электроснаб

-

жения

 

потребителей

Быстрое

 

отыскание

 

мест

 

повреждений

 

особенно

 

актуально

 

для

 

линий

 

с

 

ответвлениями

так

 

как

 

в

 

этих

 

случаях

 

аварийное

 

отключение

 

приводит

 

к

 

перебоям

 

питания

 

потребителей

Таким

 

образом

использование

 

эффективных

 

методов

 

для

 

быстрого

 

определе

-

ния

 

мест

 

повреждений

 

в

 

воздушных

 

линиях

 

позволяет

 

сократить

 

время

 

работы

 

энергосистемы

 

с

 

ненормальной

 

схемой

 

и

 

в

 

некоторых

 

случаях

 

сократить

 

время

 

перерывов

 

электроснабжения

 

потребителей

.

В

 

настоящее

 

время

 

широкое

 

распространение

 

получили

 

две

 

группы

 

методов

 

определения

 

мест

 

повреждения

 

ВЛ

 [1, 2]:

1) 

импульсные

 

методы

основанные

 

на

 

измерении

 

временных

 

интервалов

 

распространения

 

электромагнитных

 

волн

 

по

 

линиям

;

2) 

методы

основанные

 

на

 

измерении

 

параметров

 

аварийного

 

режима

  (

ПАР

), 

то

 

есть

 

токов

 

и

 

напряжений

 

в

 

период

 

короткого

 

замыкания

.

Аннотация

В

 

данной

 

работе

 

рассмотрена

 

методика

 

уточнения

 

реальных

 

параметров

 

линий

 

электро

-

передачи

 

различного

 

напряжения

находящихся

 

в

 

эксплуатации

 

достаточно

 

длительное

 

время

Рассмотрена

 

теория

 

по

 

определению

 

мест

 

повреждения

найдены

 

поправочные

 

ко

-

эффициенты

позволяющие

 

более

 

точно

 

находить

 

места

 

повреждений

 

ВЛ

.

Ключевые

 

слова

:

ОМП

ВЛ

 110 

кВ

микропроцессорные

 

терминалы

параметры

 

линий

 

электропередачи

Усанов

 

А

.

В

., 

Кулаченкова

 

А

.

А

.,

  

филиал

 

ПАО

 «

МРСК

 

Центра

» —

«

Смоленскэнерго

»


Page 2
background image

127

ТЕХНИЧЕСКОЕ

 

ОБСЛУЖИВАНИЕ

 

И

 

РЕМОНТЫ

При

 

наличии

 

ответвлений

 

на

 

ВЛ

 

эффективность

 

первого

 

метода

в

 

котором

 

определяют

 

место

 

пробоя

 

изоляции

 

или

 

обрыва

 

провода

 

при

 

помощи

 

автоматических

 

локационных

 

искателей

 

мест

 

повреждений

резко

 

снижается

 

из

-

за

 

отражения

 

импульсов

 

от

 

мест

 

разветвлений

что

 

препятст

-

вует

 

отысканию

 

точного

 

места

 

повреждения

Что

 

касается

 

второй

 

группы

 

методов

основанных

 

на

 

измерении

 

ПАР

то

 

наличие

 

ответвлений

 

в

 

ВЛ

 

не

 

снижает

 

существенно

 

их

 

эффективность

При

 

использовании

 

метода

 

поиска

 

повреждений

 

на

 

основании

 

ПАР

в

 

установившемся

 

режиме

 

короткого

 

замыкания

 

с

 

помощью

 

фиксирующих

 

приборов

 

автоматически

 

измеряются

 

и

 

запоми

-

наются

 

параметры

 

режима

фазные

 

токи

 

и

 

напряжения

их

 

симметричные

 

составляющие

 

или

 

линейные

 

комбинации

отношения

 

напряжений

токов

 

или

 

различных

 

линейных

 

комбинаций

За

-

тем

 

по

 

зафиксированным

 

ПАР

 

и

 

сведениям

 

по

 

пассивным

 

параметрам

 

ВЛ

 

и

 

примыкающих

 

к

 

ним

 

сетей

 

производится

 

расчет

 

расстояния

 

до

 

места

 

повреждения

Стоить

 

отметить

что

 

в

 

устройст

-

ва

 

одностороннего

 

метода

 

определения

 

места

 

повреждения

 

вводятся

 

параметры

 

линии

актив

-

ное

 

и

 

реактивное

 

сопротивления

 

с

 

учетом

 

длины

 

линии

 [3, 4]. 

Удельное

 

активное

 

и

 

реактивное

 

сопротивления

 

линии

 

в

 

основном

 

принимаются

 

равными

 

паспортным

 

значениям

соответству

-

ющим

 

сечению

 

провода

 

и

 

геометрии

 

расположения

 

проводов

 

линии

Как

 

показывает

 

практика

 

эксплуатации

 

фиксирующих

 

приборов

есть

 

некоторое

 

расхождение

 

в

 

данных

предоставляемых

 

устройством

и

 

расстоянием

 

до

 

места

 

повреждения

 

в

 

действительности

При

 

этом

 

немаловаж

-

ным

 

фактором

 

в

 

точности

 

определения

 

места

 

короткого

 

замыкания

 

является

 

точность

 

задания

 

параметров

 

линии

 

электропередачи

 

для

 

устройств

 

определения

 

мест

 

повреждения

Параметры

 

линии

 

с

 

течением

 

времени

 

начинают

 

отличаться

 

от

 

первоначальных

Со

 

временем

 

изменяет

-

ся

 

реактивное

 

сопротивление

 

линии

увеличивается

 

активное

 

сопротивление

Это

 

обусловлено

 

такими

 

факторами

как

 

естественное

 

старение

 

материала

 

провода

вытягивание

 

провода

 

с

 

те

-

чением

 

времени

изменение

 

переходных

 

сопротивлений

 

в

 

зажимах

 

и

 

соединителях

 

и

 

др

Стоит

 

отметить

что

 

значительное

 

влияние

 

на

 

изменение

 

параметров

 

линий

 

электропередачи

 

оказыва

-

ют

 

также

 

такие

 

факторы

как

 

переключение

 

отпаек

 

силовых

 

трансформаторов

взаимоиндукции

 

между

 

существующими

 

линиями

схемы

 

зазем

-

ления

 

грозозащитного

 

троса

.

Кроме

 

того

фактором

значительно

 

влияю

-

щим

 

на

 

изменение

 

величины

 

параметров

 

ЛЭП

является

 

частота

 

отключений

 

линии

так

 

как

 

ка

-

ждое

 

отключение

 

линии

 

сопровождается

 

хоть

 

и

 

кратковременным

но

 

перегревом

 

и

 

натяже

-

нием

 

проводов

 

под

 

действием

 

тока

 

короткого

 

замыкания

Также

 

отключение

 

линии

 

зачастую

 

сопровождается

 

и

 

повреждением

 

проводов

ведь

 

по

 

статистике

 

наиболее

 

вероятной

 

при

-

чиной

 

отключения

 

линии

 

является

 

падение

 

деревьев

особенно

 

в

 

тех

 

областях

где

 

линии

 

проходят

 

по

 

лесному

 

массиву

а

 

каждое

 

повре

-

ждение

 

провода

 

влечет

 

за

 

собой

 

ее

 

последую

-

щий

 

ремонт

 

с

 

установкой

 

соединителя

Изменение

 

параметров

 

линии

 

электропе

-

редачи

 

с

 

течением

 

времени

 

может

 

быть

 

до

-

статочно

 

значительным

Это

 

подтверждается

 

и

 

следующими

 

статистическими

 

данными

показанными

 

в

 

таблице

 1, 

для

 

нескольких

 

ли

-

Табл

. 1. 

Изменение

 

параметров

линий

 

электропередачи

Количество

 

отключений

всего

 

с

 

момента

 

постройки

Данные

 

устройства

 

ОМП

км

Факти

-

ческое

 

расстояние

км

44

47,6

44,7

61

25,8

23,2

12

13,5

13,1

18

11,4

11,2

9

12,4

12,4

33

30,2

29,4

27

17,3

16,9

28

36,2

33,8

39

31,5

30,3

19

24,4

24,2


Page 3
background image

128

СБОРНИК

 

НАУЧНО

-

ТЕХНИЧЕСКИХ

 

СТАТЕЙ

ний

 

электропередачи

 

110 

кВ

.

Количество

 

отклю

-

чений

 

указывается

 

за

 

период

 

от

 

возведе

-

ния

 

ЛЭП

 

до

 

текущего

 

момента

 

на

 

основа

-

нии

 

паспорта

 

линии

Данные

 

устройства

 

(

различные

 

специализированные

 

микропроцессорные

 

устройства

 

определения

 

места

 

по

-

вреждения

  (

ОМП

), 

а

 

так

 

же

 

микропроцессорные

 

терминалы

 

с

 

функцией

 

ОМП

и

 

данные

 

о

 

фактическом

 

расстоянии

 

до

 

места

 

повреждения

 

берутся

 

по

 

последнему

 

отключению

 

ли

-

нии

 

при

 

трехфазном

 

коротком

 

замыкании

При

 

анализе

 

этих

 

данных

 

можно

 

сделать

 

вывод

что

 

наиболее

 

влияющим

 

на

 

место

 

определения

 

повреждения

 

является

 

количество

 

повре

-

ждений

 

линии

 

электропередачи

После

 

оценки

 

фактических

 

и

 

измеренных

 

фиксирующим

 

устройством

 

расстояний

 

до

 

места

 

повреждения

 

и

 

выявления

 

некоторых

 

закономерностей

 

погрешности

 

измерения

 

можно

 

ввести

 

грубые

 

поправочные

 

коэффициенты

 

на

 

удельные

 

ак

-

тивные

 

и

 

реактивные

 

сопротивления

 

линий

показанные

 

в

 

таблице

 2.

Применив

 

даже

 

приближенные

 

коэффициенты

 

пересчета

учитывающие

 

далеко

 

не

 

все

 

факторы

 

изменения

 

параметров

 

линии

при

 

анализе

 

отключений

 

других

 

линий

 

электропереда

-

чи

 110 

кВ

 

получены

 

результаты

указанные

 

в

 

таблице

 3.

Стоит

 

отметить

что

 

метод

 

уточнения

 

места

 

повреждения

 

посредством

 

введения

 

попра

-

вочных

 

коэффициентов

 

не

 

является

 

исчерпывающим

Если

 

на

 

линиях

 110 

кВ

 

организована

 

система

 

коммерческого

 

учета

то

 

зная

 

количество

 

электроэнергии

отпущенной

 

с

 

шин

 

одной

 

подстанции

 

и

 

принятой

 

на

 

шины

 

другой

 

подстанции

можно

 

решить

 

обратную

 

задачу

по

 

по

-

терям

 

активной

 

и

 

реактивной

 

мощности

 

определить

 

действительное

 

активное

 

и

 

реактивное

 

сопротивление

 

линии

 

электропередачи

Стоит

 

отметить

что

 

современная

 

организация

 

сис

-

темы

 

учета

 

позволяет

 

еже

-

минутно

 

и

 

одномоментно

 

на

 

всех

 

подстанциях

 

сни

-

мать

 

показания

 

счетчиков

 

энергии

то

 

есть

 

с

 

высокой

 

точностью

 

определять

 

по

-

тери

 

на

 

передачу

Далее

используя

 

эти

 

данные

 

с

 

выделением

 

токовых

 

потерь

 

и

 

исключением

 

так

 

называемых

 

условно

-

по

-

стоянных

 

потерь

можно

 

точно

 

определить

 

действи

-

тельные

 

параметры

 

линии

 

и

 

использовать

 

эти

 

дан

-

ные

 

в

 

настройке

 

приборов

 

ОМП

использующих

 

в

 

сво

-

ей

 

логике

 

сопротивления

линии

.

Табл

. 2. 

Поправочные

 

коэффициенты

на

 

удельные

 

активные

 

и

 

реактивные

 

сопротивления

 

линий

Поправочный

 

коэф

-

фициент

 

по

 

количест

-

ву

 

отключений

 

на

 

ЛЭП

До

 10 

от

-

ключений

От

 10 

до

 25 

отключений

Свыше

 25 

отключений

К

х

1,00

1,02

1,05

Табл

. 3. 

Расчетные

 

данные

,

полученные

 

при

 

анализе

 

отключений

Количест

-

во

 

отклю

-

чений

Данные

 

устройств

 

ОМП

км

Расчетные

данные

 

с

 

учетом

 

корректировки

Фактическое

 

расстояние

км

15

16,1

16,4

16,5

33

18,4

19,7

19,9

19

9,2

9,4

9,9

12

33,3

34,0

34,3

27

34,7

37,1

36,1

41

26,8

28,7

29,2

36

16,9

18,1

17,8

11

40,2

41,6

41,0

26

25,8

26,3

26,4

21

14,1

14,4

14,5


Page 4
background image

129

ТЕХНИЧЕСКОЕ

 

ОБСЛУЖИВАНИЕ

 

И

 

РЕМОНТЫ

Вывод

 

Таким

 

образом

можно

 

с

 

уверенностью

 

утверждать

что

 

параметры

 

линий

 

электропередачи

а

 

в

 

особенности

 

тех

 

линий

которые

 

часто

 

подвергались

 

повреждениям

 

и

 

давно

 

находятся

 

в

 

эксплуатации

 

без

 

капитального

 

ремонта

 

или

 

реконструкции

нуждаются

 

в

 

корректировке

которую

 

необходимо

 

учитывать

 

для

 

более

 

точного

 

отыскания

 

места

 

повреждения

 

линий

Эффективной

 

мерой

 

повышения

 

точности

 

определения

 

места

 

повреждения

 

может

 

быть

 

введение

 

поправочных

 

коэффициентов

.

ЛИТЕРАТУРА

 

1. 

Арцишевский

 

Я

.

Л

Определение

 

мест

 

поврежде

-

ния

 

линий

 

электропередачи

 

в

 

сетях

 

с

 

заземлен

-

ной

 

нейтралью

Учебное

 

пособие

 

для

 

СПТУ

М

.: 

Высш

шк

., 1988. 94 

с

.: 

ил

.

2. 

Копейкина

 

Т

.

В

Анализ

 

повышения

 

эффективно

-

сти

 

определения

 

мест

 

повреждения

 

на

 

воздуш

-

ных

 

линиях

 

электропередачи

 // 

Международный

 

журнал

 

прикладных

 

и

 

фундаментальных

 

иссле

-

дований

, 2016, 

 12-3. 

С

. 407–410.

3. 

Локтионов

 

А

.

П

Об

 

определении

 

мест

 

поврежде

-

ния

 

в

 

электрических

 

сетях

 

средствами

 

систем

 

управления

 

сетями

 // 

Электрика

, 2015. 

 2. 

С

.  13–16.

4. 

Устройство

 

определения

 

места

 

повреждения

 

на

 

воздушных

 

линиях

 

электропередачи

  «

Сириус

-

2-

ОМП

»: 

Руководство

 

по

 

эксплуатации

ЗАО

 

«

РАДИУС

 

Автоматика

».


Читать онлайн

В данной работе рассмотрена методика уточнения реальных параметров линий электропередачи различного напряжения, находящихся в эксплуатации достаточно длительное время. Рассмотрена теория по определению мест повреждения, найдены поправочные коэффициенты, позволяющие более точно находить места повреждений ВЛ.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 5(74), сентябрь-октябрь 2022

Оценка технического состояния и остаточного ресурса проводов и грозотросов воздушных линий электропередачи

Воздушные линии Диагностика и мониторинг
Кульков В.Г. Курьянов В.Н. Султанов М.М. Тышкевич В.Н. Норов Дж.Ш. Соколов Р.В.
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»