Разработка модели кабельной линии с повреждением на основе теории  четырехполюсников с переменной топологией

Andrei V. Logunov; Yuri K. Shlyk

doi:10.17213/0136-3360-2023-3-48-54

Authors

Andrei V. Logunov Industrial University of Tyumen https://orcid.org/0000-0002-3735-7877
Yuri K. Shlyk Industrial University of Tyumen

DOI:

https://doi.org/10.17213/0136-3360-2023-3-48-54

Keywords:

modeling, four-pole, characteristic resistance and transmission constant, line fault location, circuit diagram, amplitude-phase coordinate characteristic

Abstract

Introduction. The article studies a mathematical model of a homogeneous cable line, whith local inhomogeneity in its structure.

Methods and results. A construction algorithm and circuit design of a cable line model with variable topology, developed using the methods of passive four-pole theory has been presented. The validity and practicability of the proposed power transmission line model with a fault are confirmed by a specific numerical calculation example and illustrated by graphs of special coordinate-dependent functions built using the Wolfram Mathematica software package.

Conclusion. A conclusion about practicability and validity of the proposed model a cable electric line with a fault was made based on the theoretical calculation results of a numerical example.

Author Biographies

Andrei V. Logunov, Industrial University of Tyumen

Post-graduate Student of the Department of Electric Power Engineering, Industrial University of Tyumen

Yuri K. Shlyk, Industrial University of Tyumen

Dr. Sci. (Eng.), Associate Professor, Professor of the Department of Electric Power Engineering, Industrial University of Tyumen

References

Шалыт Г.М. Определение мест повреждения в электрических сетях: учеб. для вузов. М.: Энергоиздат, 1982. 312 с.

Аржанников Е.А., Чухин А.М. Методы и приборы определения мест повреждения на линиях электропередачи. М.: НТФ «Энергопресс», 1998. 87 с.

Куликов А.Л., Лукичева И.А. Определение места повреждения линии электропередачи по мгновенным значениям ос-циллограмм аварийных событий // Вестник Ивановского государственного энергетического университета. 2016. № 5. С. 16 – 21. DOI 10.17588/2072-2672.2016.5.016-021.

Качесов В.Е. Лавров В.Ю., Черепанов А.Б. Параметрический метод определения расстояния до места повреждения в распределительных сетях // Электрические станции. 2003. № 8. С. 37 – 43.

Saha M., Izykowski J. and Rosolowski E. Fault Location on Power Networks, Springer, London, 2010. DOI: 10.1007/978-1-84882-886-5.

Yi Sun et al. 2021 IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 696 012047.

J. C. S. Souza, M. A. P. Rodrigues, M. T. Schilling and M. B. Do Coutto Filho, "Fault Location in Electrical Power Systems

Using Intelligent Systems Techniques" in IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 16, no. 1, pp. 59-67, Jan. 2001, DOI: 10.1109/61.905590.

Авдеева К.В., Елизарова Ю.М. Анализ топографических методов определения мест повреждения изоляции кабеля // Приднепровский научный вестник. 2019. Т. 7. № 2. С. 37 – 40.

Bukvisova Z., Orsagova J., Topolanek D. & Toman P. 2019, "Two-terminal Algorithm Analysis for Unsymmetrical Fault Location on 110 kV Lines", Energies, vol. 12, no. 7. DOI: 10.3390/en12071193.

Dian Lu, Yu Liu, Dayou Lu, Binglin Wang, Xiaodong Zheng. Unsynchronized Fault Location on Untransposed Transmission Lines with Fully Distributed Parameter Model Considering Line Parameter Uncertainties. Electric Power Systems Research, Vol. 202, 2022, 107622.

N. Cifuentes and B. C. Pal. A New Approach to the Fault Location Problem: Using the Fault’s Transient Intermediate Fre-quency Response," in IEEE Open Access Journal of Power and Energy, vol. 8, pp. 510-521, 2021, DOI: 10.1109/OAJPE.2021.3089678.

Патент РФ № 2733825. Способ определения места повреждения кабельных и воздушных линий электропередач / Ку-черявенков А.А., Рукавицын А.А., Феоктистов А.В., Бондаренко А.А. 2020. Бюл. № 28.

H. Panahi, R. Zamani, M. Sanaye-Pasand and H. Mehrjerdi. Advances in Transmission Network Fault Location in Modern Power Systems: Review, Outlook and Future Works, in IEEE Access, vol. 9, pp. 158599-158615, 2021, DOI: 10.1109/ACCESS.2021.3129838.

Hafizi Bin Idris, M. (2020). Combination Effects of Fault Resistance and Remote in Feed Current ON Simple Impedance Based Fault Location. Paper presented at the Journal of Physics: Conference Series, 1432(1) doi:10.1088/1742-6596/1432/1/012002.

Атабеков Г.И. Теоретические основы электротехники. Ч. 1. Линейные электрические цепи. 4-е изд. М.: Энергия, 1970. 592 с.

Шлык Ю.К., Логунов А.В. Установившийся режим работы кабельной линии с локальной неоднородностью // Про-мышленная энергетика. 2022. № 7. С. 2 – 9. DOI 10.34831/EP.2022.40.77.001.

Основы теории электрических цепей / Г. В. Зевеке, П. А. Ионкин, А. В. Нетушил, С. В. Страхов. М.: Энергоатом-издат, 1989. 530 с.

Патент № 2782962 C1, МПК G01R 31/08. Способ определения места повреждения кабельной электрической линии / Ю.К. Шлык, А.В. Логунов. № 2022105525 : заявл. 02.03.2022 : опубл. 08.11.2022

Теоретические основы электротехники: В 3-х т. Учеб. для вузов. Т. 2. 4-е изд. / К. С. Демирчян, Л. Р. Нейман, Н. В. Коровкин, В. Л. Чечурин. СПб.: Питер, 2003. 576 с.