Практическая реализация системы пофидерной диагностики однофазных замыканий на землю с распределенным сбором данных в режиме реального времени
DOI:
https://doi.org/10.17213/0136-3360-2021-2-78-85Ключевые слова:
однофазные замыкания на землю, резонансные гармоники тока и напряжения, место повреждения, электрические сети, программное обеспечениеАннотация
Изложены теоретические положения выделения процесса однофазного замыкания на землю в электрических сетях с изолированным режимом работы нейтрали, реализованные в имитационных моделях в среде программно-аппаратного комплекса RTDS. Результаты имитационного моделирования раскрывают возможности выделения режима однофазного замыкания на землю по параметрам высших гармонических составляющих тока и напряжения. Представлены результаты моделирования по выделению фидера с повреждением при различных режимах функционирования электрической сети. Практическая реализация теоретических положений осуществлена в виде инсталлированной системы в распределительном устройстве 10 кВ на электрической подстанции напряжением 110/10 кВ. Аппаратная часть системы пофидерного контроля позволяет реализовать определение не только фидера, но и фазы с повреждением, без необходимости пофидерного отключения. Программная часть системы дает возможность осуществлять текущий мониторинг отходящих фидеров со встроенной сигнализацией и просмотром архива событий на АРМ диспетчера.Библиографические ссылки
https://minenergo.gov.ru/node/18410 (дата обращения 20.01.2021).
https://minenergo.gov.ru/node/1026 (дата обращения 20.01.2021).
Особенности использования электрических величин переходного процесса в защитах от замыканий на землю электрических сетей 6 - 10 кВ / В.А. Шуин, Д.И. Ганджаев, О.А. Сарбеева, Е.С. Шагурина // Вестник ИГЭУ. Вып. 1. 2011.
Шалин А.И. Замыкания на землю в сетях 6 - 35 кВ. Направленные защиты. Влияние электрической дуги на направленные защиты // Новости Электро Техники. 2006. № 1.
Вайнштейн Р.А., Карбышев А.Ф. Обоснование выбора тока срабатывания защиты от замыканий на землю в сети с изолированной и заземлённой через резистор нейтралью // Управление режимами электроэнергетических систем. Новосибирск: Изд-во НГГУ, 1994. С. 105 - 110.
Сидоров С.В., Сушков В.В., Сухачев И.С. Особенности моделирования определения мест повреж-дения воздушных линий электропередачи напряжением 6(10) кВ // Промышленная энергетика. 2020. № 3. С. 33 - 40.
Шабад М.А. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей. СПб.: ПЭИПК, 2003. 350 с.
Спектральный состав токов и напряжений воздушной распределительной электрической сети с изолированной нейтралью при однофазных замыканиях на землю и его использование для определения мест повреждения / А.И. Федотов, В.Г. Макаров, Р.Э. Абдуллазянов, Г.В. Вагапов, Н.В. Чернова // Изв. вузов. Электромеханика. 2019. Т. 62. № 2. С. 72 - 84.
Kulikov A.L. Algorithm for identifying a damaged area on cable-overhead power lines based on the recognition of wave patterns. Electricity. 2018. No. 3. Pp. 11-17.
Антонов В.И. Адаптивный структурный анализ электрических сигналов: теория и ее приложения в интеллектуальной электроэнергетике Чебоксары: Изд-во Чувашского ун-та, 2018. 334 с.
Нормирование амплитуды высших гармоник при определении фидера с однофазным замыканием на землю / А.И. Федотов, Л.В. Ахметвалеева, Р.Ш. Басыров, Г.В. Вагапов, Е.А. Федотов // Изв. вузов. Проблемы энергетики. 2020. Т. 22. № 1. С. 58 - 68.
Zhang Y., Zhang H. Fault line selection for single-phase earthed fault based on injected active component. 2011 International Conference on Electrical and Control Engineering. Yichang. 2011. Pp. 5270-5273. DOI: 10.1109/ICECENG. 2011.6057841.
Qi Zheng, Zheng Zhao, Yang Yihan. Study on method of single-phase-to-earth fault section location in neutral point resonant grounded system. 2010 5th International Conference on Critical Infrastructure (CRIS). Beijing. 2010. Pp. 1-4. DOI: 10.1109/CRIS.2010.5617537.
Zhang H. et al. A Segmented Network Method Based Faulted Line Selection Strategy for Single-Phase Earth Fault in Small Current Grounding Distribution Network. 2017 International Conference on Computer Systems, Electronics and Control (ICCSEC). Dalian. 2017. Pp. 1582-1585. DOI: 10.1109/ ICCSEC.2017.8446834.
Yanwen W., Li Z. ""Research on single-phase-to-earth fault section location in coal mine high-voltage power supply system. 2017 IEEE 2nd Advanced Information Technology, Electronic and Automation Control Conference (IAEAC). Chongqing. 2017. Pp. 1579-1583. DOI: 10.1109/IAEAC.2017. 8054279.
Paul D. Phasor diagram of a single-phase-ground fault current in a high-resistance grounded power system. 2017 IEEE/IAS 53rd Industrial and Commercial Power Systems Technical Conference (I&CPS). Niagara Falls. ON. 2017. Pp. 1-6, DOI: 10.1109/ICPS.2017.7945108.
Jia Q., Dong X., Shi S., He X. Non-communication Protection for Single-Phase-to-Ground Fault Feeder in Neutral Non-Effectively Grounded Distribution System. 2018 IEEE Power & Energy Society General Meeting (PESGM). Portland. OR. 2018. Pp. 1-5. DOI: 10.1109/PESGM. 2018.8586136.
Qi M., Leng H., Zhang Z., Yang L., Peng S., X. Zeng. Fast disposal method for reducing electricity risk of single-phase ground fault in distribution network. 2017 China International Electrical and Energy Conference (CIEEC). Beijing. 2017. Pp. 554-558. DOI: 10.1109/CIEEC.2017.8388508.
Lei Aoyu, Dong X., Shi S., Wang Bin. A novel current travelling wave based single-ended fault location method for locating single-phase-to-ground fault of transmission line. 2015 50th International Universities Power Engineering Conference (UPEC). Stoke on Trent. 2015. Pp. 1-6. DOI: 10.1109/UPEC.2015.7339950.
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. Вагапов, Н.В. Роженцова, Э.Ю. Абдуллазянов, Ш. Курт // Промышленная энергетика. 2016. № 4. С. 34 - 40.
Экспериментальное исследование проявления высших гармоник напряжения на стороне 0,4 кВ потребительских подстанций как метода ранней диагностики однофазных замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью / Г.В. Вагапов, А.М. Амосов, Н.В. Чернова, Л.И. Абдуллин // Изв. вузов. Электромеханика. 2014. № 4. С. 89 - 92.
Fedotov A., Vagapov G., Abdullin L. Identification of feeder with single-phase ground fault /2019 International Conference on Industrial Engineering Applications and Manufacturing. ICIEAM 2019. Sochi. Russian Federation. 25-29 Marc 2019. Pp. 1-5. DOI: 10.1109/ICIEAM.2019.8742969.