Спектральный состав токов и напряжений воздушной распределительной электрической сети с изолированной нейтралью при однофазных замыканиях на землю и его использование для определения мест повреждения
DOI:
https://doi.org/10.17213/0136-3360-2019-2-72-84Ключевые слова:
однофазные замыкания на землю, частотные характеристики воздушные линий, резонансные гармоники тока и напряжения, место повреждения, электрические сетиАннотация
Исследованы зависимости спектрального состава тока и напряжения в зависимости от места возникновения перемежающегося однофазного дугового замыкания на воздушных линиях электропередачи в электрических сетях со сложной топологией. Рассмотрены теоретические положения проявления высших гармонических составляющих тока и напряжения и метод их выделения в среде RSCAD. Показана эффективность предварительного подавления в информационном сигнале основной гармоники тока (напряжения), которая позволяет с требуемой чувствительностью выделять спектр высших гармоник в области до 10 кГц и выше. Данный факт открывает доступ для использования резонансных гармоник высоких порядков, практически не зависящих от нагрузки подстанций, но непосредственно связанных с расстоянием до места однофазного замыкания на землю. Представлены результаты натурных экспериментов в действующих районных электрических сетях по моделированию различных вариантов однофазных дуговых замыканий, в том числе и при замыкании через дерево. На основании полученных данных показано, что резонансные гармоники тока и напряжения в воздушных линиях электропередачи, возникающие при однофазных замыканиях на землю, являются надежным индикатором как самого факта аварийного режима, так и маркером удаленности места однофазного замыкания на землю от шин центра питания.Библиографические ссылки
Определение мест обрыва и однофазных замыканий на землю в распределительных электрических сетях по параметрам режима на стороне 0,4 кВ понижающих подстанций / А.И. Федотов, Г.В. Вагапав, Н.В. Роженцова, Р.Э. Абдуллазянов // Промышленная энергетика. 2016. № 4. С. 34 - 40.
Detection of places of single-phase ground fault by frequency of the resonance / A. Fedotov, R. Abdullazyanov, G. Vagapov, L. Grackova // 57th International Scientific Conference on Power and Electrical Engineering of Riga Technical University (RTUCON - 2016). Riga, 13-14 October 2016. P. 214 - 219.
Короткие замыкания и несимметричные режимы электроустановок / М.П. Крючков, В.А. Старшинов, Ю.П. Гусев, М.В. Пираторов. М.: Издательский дом МЭИ, 2011. 472 с.
Zhenya Liu. Ultra-High Voltage AC/DC Grids // China Electric Power Press. 2015. 737 pp.
Электрические сети сверх- и ультравысокого напряжения ЕЭС России. Теоретические и практические основы: в 3 т. / под общ. ред. А.Ф. Дьякова. М.: НТФ «Энергопрогресс» Корпорации «ЕЭЭК», 2012. Т. 1. 696 с.
Ozgun O., Abur A. Development of an Arc Furnace Model for Power Quality Studies // Power Engineering Society Summer Meeting. 1999. № 1. P. 507-511.
Arc grounding model and simulation in non-effectively grounded system / Fei Wang, Houlei Gao, Yong Sun, Linli Zhang // 5th International Conference on Electric Utility Deregulation and Restructuring and Power Technologies (DRPT). 2015. P. 358 - 362.
From Lightning to Arc Models Studying arcs in electric power systems / Moses Kavi, Kandasamy. Pirapaharan, Paul. R.P. Hoole, Samuel. R.H. Hoole. // International Conference on Lightning Protection (ICLP). 2014. P. 427 - 434.
Alireza Khakpour, Steffen Franke, Sergey Gortschakow, Dirk Uhrlandt, Ralf Methling, Klaus-Dieter Weltmann. IEEE Transactions on Power Delivery. 2016. Vol. 31. Iss. 3. P. 1335 - 1341.
Верещаго Е.Н., Костюченко В.И. Модель электрической дуги в Matlab (Simulink) // Електротехніка. 2013. № 2. С. 40 - 46.
Ting W., Wennan S., Yao Z.A. New Frequency Domain Method for the Harmonic Analysis of power system with Arc Furnace // 4th international conference on advances in power system control. 1997. P. 552 - 555.
The Development of AC Arc Fault Simulation Test Device with Arc Breaking Function / Qi Zibo, Gao Wei, Guo Chen, Xu Kaili // International Conference on Computational Science and Engineering (CSE) and International Conference on Embedded and Ubiquitous Computing (EUC). Vol. 01. P. 224 - 227. doi: 10.1109/CSE-EUC.2017.47
Arc fault detection for AC SSPC in MEA with HHT and ANN / Wenjie Liu; Xiaobin Zhang; Ruiping Ji; Yanjun Dong; Weilin Li // International Conference on Aircraft Utility Systems (AUS). 2016. P. 7 - 12. doi: 10.1109/AUS.2016.7748012
Preemptive Arc Fault Detection Techniques in Switchgear-Part III: From the Laboratory to Practical Installation / G. Amjad Hussain, Muhammad Shafiq, John A. Kay, Matti Lehtonen // IEEE Transactions on Industry Applications. 2015. Vol. 51. Iss. 3. P. 2615 - 2623. doi: 10.1109/TIA.2014. 2362958
-D MHD Modeling of Internal Fault Arc in a Closed Container / Mingzhe Rong; Mei Li; Yi Wu; Fei Yang; Yifei Wu; Wentao Liu; Yang Li; Zhexin Chen / Gab-Su Seo; Katherine A. Kim; Kyu-Chan Lee; Kyung-Jun Lee; Bo-Hyung Cho // Transactions on Power Delivery. 2017. Vol. 32. Iss. 3. P. 1220 - 1227. doi: 10.1109/TPWRD.2014.2375891
A new DC arc fault detection method using DC system component modeling and analysis in low frequency range // Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC). 2015. P. 2438 - 2444. doi: 10.1109/APEC.2015.7104690
MHD Modeling of Fault Arc in a Closed Container / Mei Li, Yi Wu, Yifei Wu, Yifan Liu, Yang Hu // Transactions on Plasma Science. 2014. Vol. 42. Iss. 10. P. 2714-2715. doi: 10.1109/TPS.2014.2329997
Series Arc fault studies and modeling for a DC distribution system / Jing Li, David W. P. Thomas, Mark Sumner, Edward Christopher, Yang Cao // Asia-Pacific Power and Energy Engineering Conference. 2013. P. 1 - 6. doi: 10.1109/ APPEEC.2013.6837250
Giuseppe Parise, Luigi Martirano, Marco Laurini. Simplified Arc-Fault Model: The Reduction Factor of the Arc Current // Transactions on Industry Applications. 2013. Vol. 49. Iss. 4. P.1703-1710. doi: 10.1109/ TIA.2013.2256452
Modeling and simulation analysis of single-phase arc grounding fault based on MATLAB / Ran Yu, Zhouxing Fu, Qingliang Wang, Shangbin Sun, Haidong Chen, Qi Xu, Xuejie Chen // Proceedings of 2011 International Conference on Electronic & Mechanical Engineering and Information Technology. 2011. Vol. 9. P. 4607 - 4610. doi: 10.1109/EMEIT.2011. 6024001
Черненко А.Н., Вахнина В.В., Марты-нова C.Г. Динамическая модель печной дуги в Matlab (Simulink) // Вектор науки Тольяттинского гос. ун-та. 2015. № 2. С. 58 - 63.
Абдуллазянов Р.Э. Методика обнаружения места повреждения при однофазных замыканиях на землю в распределительных электрических сетях напряжением 6 - 35 кВ по их частотным характеристикам: дис. … канд. техн. наук. Казань, 2013. 184 с.
Антонов В.И. Адаптивный структурный анализ электрических сигналов: теория и ее приложения в интеллектуальной электроэнергетике. Чебоксары: Изд-во Чувашского ун-та, 2018. 334 с.
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
