Аннотация
Поскольку промышленные системы электроснабжения характеризуются сравнительно короткими линиями 110-220 кВ, высокой плотностью нагрузки и преобладанием разомкнутых участков сети над замкнутыми, а существующие модели ЛЭП и алгоритмы ОМП ориентированы на моделирование сетей энергосистем, в связи с чем не позволяют достаточно точно установить место возникновения КЗ в условиях системы промышленного электроснабжения, поэтому актуальным является совершенствование методов дистанционного ОМП. Существующие методы моделирования не дают достаточной точности результатов в сетях промышленного электроснабжения 110-220 кВ. Поэтому актуальным является сравнение способов моделирования воздушных линий электропередач без грозотроса и с одним грозотросом. В работе были рассмотрены три метода моделирования: метод симметричных составляющих, метод расчета по справочным данным и метод расчета с помощью комбинированной схемы замещения. Каждый из рассмотренных методов обладает своими недостатками и преимуществами. Представленная комбинированная схема замещения сочетает в себе достоинства методов фазных координат и симметричных составляющих. Это позволяет учесть несимметрию расположения проводов, а также с помощью этого метода возможен расчет опоры ЛЭП любой конфигурации и любыми проводами. В ходе расчета был проведен анализ на примере двух опор П110-3В+4 без троса и АМ110-3Ф4 с 1 тросом с различным сечением проводов. Результаты расчета с помощью комбинированной схемы замещения дали величины по прямой последовательности, идентичные с полученными другими методами. Наибольшее отличие параметров одноцепной ЛЭП получилось при использовании проводов сечением 240 мм2. Рассчитанная с помощью комбинированной схемы замещения емкость нулевой последовательности отличается от вычисленной другими методами примерно в 2 раза.
Ключевые слова
Линия электропередачи, однофазное короткое замыкание, система электроснабжения, симметричные составляющие, фазные координаты, схема замещения, удельное сопротивление, емкость, определение места повреждения, грозозащитный трос.
1. Ермаков К. И. Моделирование в задачах определения места повреждения на линиях электропередач // Вестник Чувашского университета. 2011. № 3. С. 67-70.
2. Бычков Ю.В., Павлов А.О. Определение места повреждения в схемах с многосторонним питанием // Энергетика Татарстана. 2011. № 2(22). С. 33-38.
3. Kazzaz S.A.S. Al, Ismael I., Mohammed K.K. Fault detection and location of power transmission lines using intelligent distance relay // Int. J. Power Electron. Drive Syst. 2020. Vol. 11. № 2. Pp. 726-734. doi: 10.11591/ijpeds.v11.i2.pp726-734
4. Куликов Ф.А., Кормилицына А.М., Иванов И.Е. Анализ влияния вариаций параметров воздушных линий электропередачи на точность двустороннего определения места повреждения // Электроэнергетика : Пятнадцатая всероссийская (седьмая междунар.) науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых: матер. конф. В 6-ти т., Иваново, 07–10 апреля 2020 года. Иваново: Ивановский государственный энергетический университет им. В.И. Ленина, 2020. С. 13.
5. Кощеев М.И., Славутский А.Л., Славутский Л.А. Простые нейросетевые алгоритмы для волнового метода определения места повреждения электросети // Вестник Чувашского университета. 2019. № 3. С. 110-118.
6. Fault analysis of power transmission line in a generalized state-space model perspective / G. Niu, T. Xiao, W. Pei, M. Zhu, Z. Yan, L. Zhou, Z. Qi, L. Kong // Proceedings IECON 2017 - 43rd Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society. Pp. 239-243. doi: 10.1109/IECON.2017.8216044. 2017.
7. Продольное сопротивление одноцепной ЛЭП в фазных координатах для определения места повреждения при однофазных коротких замыканиях в сети 110 кВ / Р.Р. Сабирова, И.В. Лукьянова, О.И. Петухова, Е.А. Панова // Энергетики и металлургии настоящему и будущему России: сборник материалов 22-й Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и специалистов 25-26 мая 2021. Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2021. С. 36-38.
8. Панова Е.А. Комбинированная схема замещения одноцепной ЛЭП // Проблемы и перспективы развития электроэнергетики и электротехники: материалы III Всероссийской научно-практической конференции, Казань, 17–18 марта 2021 года. Казань: Казанский государственный энергетический университет, 2021. С. 48-52.
9. Руководящие указания по релейной защите. Вып. 11. Расчеты токов короткого замыкания для релейной защиты и системной автоматики в сетях 110-750 кВ. М.: Энергия, 1979. 152 с.
Панова Е.А., Новиков И.В., Сабирова Р.Р. Сравнительный анализ методов расчета электрических параметров ЛЭП 110-220 кВ без грозотроса и с одним грозотросом // Электротехнические системы и комплексы. 2022. № 4(57). С. 36-41. https://doi.org/10.18503/2311-8318-2022-4(57)-36-41