Online Electric

     В последние годы электроэнергетические системы среднего напряжения и распределительные сети уверенно развиваются и их эксплуатация требует все более новых информационных систем.
     В докладе приводятся результаты исследований, проведенных на линиях электропередачи при трехфазных коротких замыканиях. Представленные результаты в табличном и графическом виде иллюстрируют трехфазное короткое замыкание на одной и двух последовательно соединенных линиях электропередачи. Показано влияние нагрузки при расчете импеданса линии электропередачи и, как изменением cosφ (от 0,5 ÷ 1) обеспечить достаточную точность при определении расстояния до места повреждения.

Ключевые слова: Определение расстояния до места повреждения, распределительные сети среднего напряжения, параметры линий электропередачи, импеданс.

Въведение През последните години се наблюдава стремеж към постигане на по-високо качество от гледна точка на доставки и услуги, което е предпоставка за внедряването и използването на повече компютъризация, автоматизация и контролно измервателни устройства в електроенергийната система. Друг важен аспект е конкурентоспособността на електрическите пазарни мощности и нарастващата взискателност към електрическите компании, да запазят търсенето и да повишат показателите на качеството на енергията в рамките на изискваните стандарти. Това води до насърчаването на развитието и внедряването на нови техники, необходими за повишаване на надеждност, селективност, чувствителност и бързодействие в разпределителните мрежи. В този контекст, бързото и ефективно определяне на мястото на повредата в тези мрежи е един от начините за подобряване на тези показатели. По този начин, различни технически подходи при определяне на разстоянието до мястото на повредата са предложени и представят резултати, които показват необходимостта от нови инвестиции проучвания, свързани с тази проблематика.

Късите съединения са най-честото смущаващо въздействие в тези системи и информацията за техния вид и място е особено важна за отстраняването им и постигане на надеждно електрозахранване на потребителите. Задачата няма радикално решение поради факта, че разпределителните мрежи са силно разклонени и едно измерено разстояние отговаря на няколко места в тях. Нова пречка е и непрекъснатото въвеждане на нови алтернативни източници на енергия, които често се включват към електропроводите средно напрежение и ги превръща в електропроводи, захранвани от две страни.

1. Таблично и графично представяне на резултатите от трифазно късо съединение на единичен въздушен електропровод

В приложението са дадени зависимостите на импеданса, активното съпротивление и раектанса при трифазно късо съединение с различна стойност на преходно съпротивление в мястото на повредата при въздушен електропровод захранен от едната страна. Графично представените резултати от трифазното късо съединение са направени с програмния продукт Matlab R2010b и таблично онагледени в Microsoft Excel. Данните за електропровода са следните: Сечение АС95; Дължина 11.3 km; R₀=0.33 ohm/km; X₀=0.367 ohm/km. Импедансът на линията Zline е равен на = 3.7290 + 4.1471i.

От таблично представените резултати се забелязва, че когато няма преходно съпротивление в мястото на повредата, то изчисления импеданс отговаря на точното местоположение на повредата.

2. Таблично и графично представяне на резултатите от трифазно късо съединение на два последователно свързани въздушни електропровода

В приложението са дадени зависимостите на импеданса, активното съпротивление и раектанса при трифазно късо съединение с различна стойност на преходно съпротивление в мястото на повредата при два последователно свързани въздушни електропроводи с различни сечения захранени от едната страна. Графично представените резултати от трифазното късо съединение са направени с програмния продукт Matlab R2010b и таблично онагледени в Microsoft Excel.

Данните за електропровода са следните:

• първия електропровод P е със сечение АС95, дължина 5 km, R₀=0.33 ohm/km, X₀=0.367 ohm/km;

• втория електропровод R е със сечение АС50, дължина 5 km, R₀=0.65 ohm/km, X₀=0.3800 ohm/km.

При изчисленията за товара Zload=1990000 VA, cosφ=0,8.

Получената стойност за импеданса на първия електропровод е Zp1 =1.65+1.835i оhm.

Получената стойност за втория електропровод е Zr1 =3.25+1.9i оhm.

Графиките са правени при изчисления на база само импеданси.

3. Влияние на товара при изчисляване на импеданса на далекопровод при трифазно късо съединение

В приложението са дадени зависимостите на импеданса, активното съпротивление и раектанса при трифазно късо съединение с различна стойност на преходно съпротивление в мястото на повредата при два последователно свързани въздушни електропроводи с различни сечения захранени от едната страна. Графично представените резултати от трифазното късо съединение са направени с програмния продукт Matlab R2010b и таблично онагледени в Microsoft Excel.

4. Изследване на импеданса на далекопровод при трифазно късо съединение при промяна на cos φ (от 0.5 ÷ 1)

В приложението са дадени зависимостите на импеданса, активното съпротивление и раектанса при трифазно късо съединение с Rsc1=16 ohm преходно съпротивление и промяна на cos φ (от 0.5 ÷ 1).

При два последователно свързани въздушни електропроводи с различни сечения захранени от едната страна, с дължини на електропроводите 5 km. Графично представените резултати от трифазното късо съединение са направени с програмния продукт Matlab R2010b и таблично онагледени в Microsoft Excel.

5. Изследване на импеданса на далекопровод при трифазно късо съединение при отчитане влиянието на активното съпротивление и корекция

В приложението са дадени зависимостите на импеданса, активното съпротивление и раектанса при трифазно късо съединение с различна стойност на преходно съпротивление в мястото на повредата при два последователно свързани въздушни електропроводи с различни сечения захранени от едната страна. Графично представените резултати от трифазното късо съединение са направени с програмния продукт Matlab R2010b и таблично онагледени в Microsoft Excel.

Заключение От наблюдаването на показаните фигури и таблици можем да обобщим следното, че при трифазно късо съединение през активно съпротивлението в мястото на късо съединение, изчисленията за импеданса не дават точен резултат. Ако се откажем от използването на R и работим само с X, то грешката ще бъде по-малка.

Литература

1. И. Л. Небрат, Расчеты токов короткого замыкания для релейной защиты. Учебное пособие, часть первая, Санкт-Петербург, 1996.

2. Кузнецов А.П., В.Ю. Лукоянов, Применение и техническое обслуживание микропроцессорных устройств на электростанциях и в электросетях, Часть 1, Фиксирующие индикаторы для определения мест повреждений на воздушных линиях электропередачи, „НЦ ЭНАС”, Москва, 2001

3. Lyubomirov, S.Y.,S.J. Ovcharov, The Use of the A/D Converter of the Type MAX11040 in Relay Protection, Annual Journal of Electronics, 2010, стр. 39-42, ISSN 1313-1842.

4. Lyubomirov, S.Y., S.J. Ovcharov, Research of an Operating System for the Needs of Relay Protection, Annual Journal of Electronics, 2011, стр. 133-136, ISSN 1313-1842.