Введение
1 Обзор практических методов определения мест повреждения однофазных
коротких замыканий 7
1.1 Проблема ОМП при однофазном замыкании на землю в сетях 6-35 кВ 7
1.2 Классификация методов определения места повреждения при однофазном
замыкании на землю 9
1.2.1 Импульсные методы ОМП 11
1.2.2 Метод колебательного разряда 12
1.2.3 Петлевой метод 14
1.2.4 Индукционный метод 15
1.2.5 Акустический метод 16
1.2.4 Сравнение практических методов определения мест повреждений 18
2 Условия резонанса для определения места повреждения 21
2.1 Условия резонанса при поиске места повреждения резонансным
методом 21
2.2 Вывод условий резонанса для уточненной схемы замещения 24
3 Расчеты частотных характеристик входного сопротивления для
упрощенной и уточненной схемы замещения 28
3.1 Частотные характеристики входного сопротивления кабельных
линий 28
3.2 Частотные характеристики входного сопротивления воздушных
линий 35
4 Разработка алгоритма определения мест повреждений резонансным
методом 41
5 Программное обеспечение для определения места повреждения
резонансным методом 42
5.1 Программа Visio Studio 2013 42
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 47
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 48
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 49
Воздушные (ВЛ) и кабельные (КЛ) линии 6-35 кВ составляют основу распределительных сетей. В данных сетях особо остро стоит проблема однофазных замыканий на землю (033), количество которых может достигать 75 % от общего числа повреждений. В условиях труднодоступной местности, при значительной протяженности КЛ успешное определение места повреждения (ОМП) позволяет значительно сократить перерыв в электроснабжении потребителей. Отсутствие замкнутого контура при однофазных замыканиях на землю в кабельных сетях 6-35 кВ и малая величина токов повреждения, а также слабая зависимость аварийных токов и напряжений и их симметричных составляющих от места повреждения затрудняют применение многих известных принципов и методов определения расстояния до места повреждения. Конструктивное исполнение линий электропередачи (ЛЭП) 6-35 кВ не позволяет своевременно выявить повреждение и селективно определить место 033 с помощью средств релейной защиты и автоматики [26].
Дистанционные методы ОМП ВЛ и КЛ при 033 применяются в основном на отключенных от сети линиях. К таким методам относятся импульсные и волновые методы, петлевой метод, а также резонансный метод. Однако все они имеют ограниченное применение и недостатки:
- импульсные методы применяются на одиночных КЛ, отключенных от сети;
- волновые методы — при испытаниях одиночных КЛ высоким напряжением;
- петлевой метод — на одиночных, отключенных от сети с двух сторон линиях.
На сегодняшний день разрабатываются новые методы и средства ОМП с использованием активного зондирования ВЛ, но проблема определения расстояния до места повреждения КЛ при 033 по-прежнему значительна [1,2].
Таким образом, разработать новый или улучшить действующий метод для определения мест повреждений является весьма актуальной задачей.
Цель выпускной квалификационной работы - разработать алгоритм определения мест повреждения резонансным методом в распределительных сетях 6 - 35 кВ.
Задачи, решаемые в ВКР
1. Анализ практических методов определения мест повреждения однофазных коротких замыканий (033) в кабельных линиях
2. Разработка теоретических положений с целью уточнения использования резонансного метода для определения мест повреждений
3. Расчет частотных характеристик входного сопротивления КЛ при 033
4. Разработка алгоритма уточнения определения мест повреждений с помощью резонансного метода
5. Разработка программного обеспечения для определения места повреждения
Проанализировав полученные результаты можно сделать вывод, что резонансный метод определения мест повреждений сегодня мало изучен и почти не используется на практике. Причиной этого можно назвать большую погрешность, которую дает метод при упрощенной схеме замещения, а так же большие и громоздкие расчеты.
В ВКР были решены задачи по разработке методики алгоритма расчета и программного обеспечения для данного метода.
Программное обеспечение было опробовано на примерах. Результаты расчетов были сопоставлены с приближенными значениями, полученными ранее.
С помощью разработанный программы можно усовершенствовать резонансный метод, что позволит использовать его на практике более эффективно.
