3 методика определения расстояния до места повреждения icon

3 методика определения расстояния до места повреждения




Скачати 247.13 Kb.
Назва3 методика определения расстояния до места повреждения
Дата02.07.2012
Розмір247.13 Kb.
ТипДокументи

3 МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАССТОЯНИЯ
ДО МЕСТА ПОВРЕЖДЕНИЯ



Полученные в разделе 2 выражения позволяют производить одностороннее определение расстояния до места повреждения. Однако точность результатов при двустороннем питании поврежденной линии будет зависеть от влияния системы с противоположного замера конца линии С2.

Сопротивление связи с системой определяется прежде всего схемой сети, которая имеет относительную стабильность. Использование цифровых регистраторов на базе ЭВМ [63-68] позволяет производить оценку связи с системой С2 при КЗ “за спиной”. Полученные путем расчета параметры С2 могут сохраняться в памяти ЭВМ до момента КЗ на линии, а затем использоваться для уточнения расчета по определению расстояния до места повреждения с указанием даты и времени оценки связи с системой. В качестве параметров системы С2 выступают сопротивления прямой, обратной и нулевой последовательностей, а также ЭДС прямой последовательности.

^

3.1 Расчет параметров системы С2



При повреждениях в системе С1 через линию проходят токи КЗ от системы С2 (рис.3.1).





Рис.3.1 – КЗ внутри системы С1


Напряжение нулевой последовательности в месте замера для одноцепной линии, согласно схеме замещения нулевой последовательности линии, показанной на рис.3.2, равно


. (3.1)





Рис.3.2 – Схема замещения нулевой (обратной) последовательности одноцепной линии.


Так как схемы замещения нулевой и обратной последовательностей одноцепной линии отличаются количественно (рис.3.2), напряжение обратной последовательности аналогично (3.1) равно


. (3.2)


Сопротивления системы С2 нулевой и обратной последовательностей соответственно равны


; (3.3)


. (3.4)


Для прямой последовательности схема замещения одноцепной линии отличается наличием ЭДС (рис.3.3).

Напряжение прямой последовательности в месте замера равно


. (3.5)


Уравнение (3.5) можно приближенно решить относительно , если допустить, что :

. (3.6)




Рис.3.3 Схема замещения прямой последовательности

одноцепной линии


Рассмотрим теперь двухцепную линию, схема замещения нулевой и обратной последовательностей которой показана на рис.3.4.





Рис.3.4 – Схема замещения нулевой и обратной последовательностей двухцепной линии

Напряжения нулевой последовательности в месте замера


, (3.7)


при

. (3.8)


Напряжения обратной последовательности в месте замера


. (3.9)


Сопротивление нулевой последовательности системы С2 для двухцепной линии


. (3.10)


Сопротивление обратной последовательности системы С2 для двухцепной линии


. (3.11)


Напряжение прямой последовательности в месте замера (рис.3.5)


, (3.12)





Рис.3.5 – Схема замещения прямой последовательности двухцепной линии

откуда ЭДС прямой последовательности при допущении, что :


. (3.13)

^

3.2 Расчет токов короткого замыкания от системы С2



Для одноцепной линии согласно схеме замещения нулевой и обратной последовательностей, изображенной на рис.3.6, токи нулевой и обратной последовательностей от системы С2 при КЗ на линии можно получить из уравнений


; (3.14)


. (3.15)





Рис.3.6 – Схема замещения нулевой и обратной последовательностей при КЗ на одноцепной линии


Ток нулевой последовательности от системы С2:


, (3.16)


ток обратной последовательности


, (3.17)


где и – соответственно ток нулевой и обратной последовательности в месте замера;

и – фазные напряжения нулевой и обратной последовательностей в месте замера;

и – сопротивления нулевой и обратной последовательностей от места замера до места повреждения;

и сопротивления нулевой и обратной последовательностей от места повреждения до противоположного замера конца линии.

Ток прямой последовательности от системы С2, согласно схеме замещения прямой последовательности, показанной на рис.3.7, можно получить из уравнения


(3.18)


следующим образом:

, (3.19)


при допущении, что , уравнение (3.19) примет следующий вид:


, (3.20)

где – ЭДС прямой последовательности от системы С2.




Рис.3.7 – Схема замещения прямой последовательности при КЗ на

одноцепной линии


Для двухцепной линии ток нулевой последовательности от системы С2 согласно схеме замещения нулевой последовательности двухцепной линии при КЗ на одной из линий (рис.3.8), определяем из уравнения


,(3.21)


следующим образом:


. (3.22)


Отличие схем замещений обратной и нулевой последовательностей заключается в наличии сопротивления в схеме замещения нулевой последовательности, поэтому выражение для тока обратной последовательности от системы С2 имеет следующий вид:


. (3.23)





Рис.3.8 – Схема замещения нулевой последовательности двухцепной линии


Ток прямой последовательности от системы С2 согласно схеме замещения прямой последовательности двухцепной линии при КЗ на одной из линий (рис 3.9) определяем из уравнения


(3.24)


следующим образом:


. (3.25)


При допущении, что , выражение (3.25) примет следующий вид:


. (3.26)





Рис.3.9 – Схема замещения прямой последовательности

двухцепной линии

^

3.3 Алгоритм определения расстояния до места повреждения



На основании полученных расчетных выражений для определения расстояния до места повреждения при однофазном, двухфазном и трехфазном КЗ, а также расчетных выражений для определения параметров системы С2 представляется возможным создание алгоритма определения расстояния до места при двухстороннем питании поврежденной линии в два этапа. Первым этапом является предварительный расчет расстояния до места повреждения, без учета влияния системы С2. Второй этап – уточненный расчет расстояния до места повреждения, с учетом влияния системы С2. Причем во время второго этапа уточненный расчет производится столько раз, сколько имеется записей параметров системы С2. Особенностью уточненного расчета является то, что уточнение расстояния до места повреждения будет иметь место только в том случае, когда режим работы энергосистемы в момент КЗ будет близок к режиму работы энергосистемы на тот момент времени, на который производится уточнение. В противном случае, уточненный расчет может дать результат с большей погрешностью, чем предварительный. Оценку результата уточненного расчета должен производить квалифицированный специалист-энергетик, который может выбрать из совокупности полученных результатов уточнения соответствующий по режиму.

Расчет в два этапа необходимо производить только для поврежденных линий с двухсторонним питанием при наличии информации о параметрах системы С2. В противном случае, когда отсутствует информация о параметрах системы С2 или поврежденная линия имеет одностороннее питание необходимо производить только предварительный расчет.

Рассмотрим возможность выполнения уточненного расчета на примере однофазного КЗ на одноцепной линии с ответвлением в случае КЗ до ответвления. Расчетное выражение для уточненного определения расстояния до места повреждения с учетом (2.19) и (2.16) будет иметь следующий вид:


. (3.27)


Величина тока нулевой последовательности от системы С2 в выражении (3.27) согласно (3.16) будет определяться следующим образом:


, (3.28)


где L – длина линии до ответвления.

Из (3.27) и (3.28) видно, что выражение для уточненного определения расстояния до места повреждения является нелинейным уравнением и может быть представлено в общем виде как


Lкз = f(Lкз), (3.29)


где Lкз – расстояние до места повреждения.

Нетрудно показать, что расчетные выражения для уточненного определения расстояния до места повреждения при двухфазном и трехфазном КЗ в общем виде будут аналогичны (3.29).

Следовательно, для выполнения уточненного расчета необходимо решить нелинейное уравнение (3.29). Решение уравнения (3.29) можно осуществить с помощью приближенных методов решения нелинейных уравнений [108], в частности методом простой итерации. При этом в качестве начального приближения целесообразно брать результат предварительного расчета расстояния до места повреждения . Сходимость уточненного расчета проверяем по следующим двум условиям:


, (3.30)


где i – порядковый номер итерации;

– точное решение;

? – точность вычислений;


i ? 1000. (3.31)


Реализация алгоритма определения расстояния до места повреждения в два этапа показана на рис 3.10 в виде структурной схемы программно-аппаратного комплекса для контроля и анализа аварийных отключений линий, где ЦР – цифровой регистратор, предназначенный для фиксации мгновенных значений параметров аварийного режима, к которым относятся фазные напряжения шин ПС и фазные токи отходящих линий. Устройство расчета параметров аварийного режима (УРПАР) предназначено для обработки мгновенных значений токов и напряжения, зафиксированные ЦР, а также для подготовки и формирования исходных данных для устройства определения места повреждения (УОМП). Основными функциями УРПАР являются:

  • выбор момента и интервала анализа аварийного режима;

  • определение поврежденной линии;

  • определение линий, для которых КЗ находится за спиной;

  • определение вида КЗ;

  • определение особой фазы;

  • формирование параметров поврежденной линии;

  • определение действующих значений токов и напряжений, а также их фазовых соотношений;








^

Рис. 3.10 Структурная схема программно-аппаратного комплекса для определения расстояния

до места повреждения


  • определение симметричных составляющих токов и напряжений, а также их фазовых соотношений;

  • определение гармонического состава токов и напряжений.

УОМП предназначено для расчета расстояния до места повреждения. Как видно из рис.3.10 в состав УОМП входят следующие основные блоки:

  • блок определения места повреждения (БОМП) – предназначен для расчета расстояния до места повреждения;

  • блок определения параметров системы С2 (БОПС) – предназначен для расчета параметров системы С2 для линий КЗ, у которых произошло "за спиной".

Другие блоки УОМП имеют вспомогательный характер и их назначение ясно из рис.3.10.

^

3.3.1 Блок определения места повреждения



БОМП включает в себя три работающих независимо алгоритма, предназначенные для расчета расстояния до места повреждения при однофазном, двухфазном и трехфазном КЗ. Укрупненная блок-схема БОМП показана на рис.3.11. Данными для БОМП являются:

  • вид КЗ;

  • параметры аварийного режима;

  • параметры поврежденной линии.

В зависимости от вида КЗ выбирается соответствующий алгоритм расчета.

Однофазное КЗ. Основой для создания алгоритма одностороннего определения расстояния до места повреждения при однофазном КЗ на одноцепной и двуцепной линии с и без ответвлений послужили расчетные выражения (2.18) и (2.19) в которых величина определяется по (2.16). На рис.3.12 приведена блок-схема алгоритма одностороннего определения расстояния до места повреждения при однофазном КЗ.

В качестве исходных данных рассматриваемого алгоритма выступают следующие величины:

  • фазное напряжение поврежденной фазы ;

  • напряжения прямой , обратной и нулевой последовательностей поврежденной фазы;

  • фазный ток поврежденной фазы ;







^

Рис. 3.11 Блок схема БОМП





Рис. 3.12 Блок-схема алгоритма определения расстояния до места повреждения при однофазном КЗ на одно- и двухцепной линиях с ответвлениями и без них




























  • токи прямой , обратной и нулевой последовательностей поврежденной фазы;

  • напряжение нулевой последовательности параллельной линии ;

  • ток нулевой последовательности параллельной линии ;

  • конфигурация линии (N = 1 – одноцепная линия, М = 1 – нет ответвления, F = 1 – ответвление незаземлено);

  • матрица параметров линии Z(6,2) (таблица 3.1), матрица длин линий L(2) (L(l1, l2)) и матрица параметров ответвления O(3,2) (таблица 3.2);

  • матрица параметров системы С2 (табл. 3.3);

  • коэффициент демпфирования ?, равный 0,5;

  • точность итерационного процесса ?, составляющая 0,1% от длины линии.


Таблица 3.1. Параметры линии





l1

l2

1

2

R1

1

r11

r12

X1

2

x11

x12

R0

3

r01

r02

X0

4

x01

x02

RM

5

rM1

rM2

XM

6

xM1

xM2



7







8






Реализация расчета в два этапа осуществляется следующим образом:

1) формируется массив коэффициентов связи по параметрам линии в зависимости от ее конфигурации. Блок-схема формирования массива коэффициентов связи показана на рис.3.13;

2) обнуляется величина тока нулевой последовательности от системы С2 = 0, что соответствует неучету влияния системы С2;

3) в случае одноцепной линии (N = 1) обнуляется величина тока нулевой последовательности магнитосвязанной линии = 0;

  1. рассчитывается предварительное расстояние до места повреждения, с учетом конфигурации линии. В случае наличия ответвлений с заземленными нейтралями трансформаторов (M = 0, F = 0) рассчитывается ток нулевой последовательности ответвления. Блок-схема учета токов ответвления приведена на рис.3.14;

  2. запоминается предварительное расстояние до места повреждения (lN = l);

  3. начинается цикл итерационного процесса уточненного расчета расстояния до места повреждения с начальным приближением равным предварительному расстоянию до места повреждения (lN);

  4. производится n-ое количество уточненныx расчетов соответствующее количеству записей (Nm) параметров системы С2;

  5. выводятся результаты расчета.


Таблица 3.2. Параметры ответвления





1

2



1

r0отв

x0отв



2

r0трф

x0трф

Zмотв

3

Rмотв

Xмотв



4







5






Таблица 3.3. Параметры системы


Дата

R0С2

x0C2

r2C2

x2C2

E'C2

E"C2




1

2

3

4

5

6

7

1













































N



























Рис. 3.13 Блок-схема формирования массива коэффициентов связи









































Рис. 3.14 Блок-схема учета ответвления

Алгоритм расчета расстояния до места поврежденяи при однофазном КЗ, изображенный в виде блок-схемы на рис.3.12, справедлив при повреждениях на двухцепной и одноцепной линий с и без ответвления при двухстороннем питании линии.

^ Двухфазное КЗ. Основой для создания алгоритма одностороннего определения расстояния до места повреждения при двухфазном КЗ на одноцепной и двуцепной линии с и без ответвлений послужило расчетное выражение (2.45), в которых величина определяется по (2.43). На рис.3.15 приведена блок-схема алгоритма одностороннего определения расстояния до места повреждения при двухфазном КЗ.

В качестве исходных данных рассматриваемого алгоритма выступают следующие величины:

  • напряжения поврежденных фаз (U2 и U3) и напряжение обратной последовательности особой фазы (U12) поврежденной линии;

  • токи поврежденных фаз (I2 и I3) и ток обратной последовательности особой фазы (I12) поврежденной линии;

  • ток () и напряжение () обратной последовательности особой фазы параллельной линии;

  • конфигурация линии (N, М);

  • матрица параметров линии Z(2,2) (таблица 3.4), матрица длин линий L(2) (L(l1, l2));

  • матрица параметров системы С2 (табл. 3.3);

  • коэффициент демпфирования ?;

  • точность итерационного процесса ?.


Таблица 3.4. Длины линий





l1

l2

1

2

R1

1

r11

r12

X1

2

x11

x12


Формирование исходных данных, в частности, напряжения и токов поврежденных фаз, а также тока и напряжения обратной последовательности особой фазы зависит от особой фазы. На рис.3.16 показана блок-схема формирования исходных данных параметров аварийного режима в зависимости от особой фазы.

Реализация расчета в два этапа при двухфазном КЗ аналогична однофазному КЗ.







-

+





j = 2 L(1) = 0








+








-














K(1,i) = Z(1,i)/Z(2,i)

K(2,i) = Z(2,i)/L(i)











+



-















Рис. 3.15 – Блок-схема алгоритма определения расстояния до места повреждения при двухфазном КЗ на одно- и двухцепной линиях с ответвлениями и без них






i = i +1









-

-

+








+





+




-













































Алгоритм расчета расстояния до места повреждения при двухфазном КЗ, изображенный в виде блок-схемы на рис.3.15, справедлив при повреждениях на двухцепной и одноцепной линий с и без ответвления при двухстороннем питании линии.

^ Трехфазное КЗ. Основой для создания алгоритма одностороннего определения расстояния до места повреждения при трехфазном КЗ на одноцепной и двуцепной линии с и без ответвлений послужило расчетное выражение (2.56), в которых величина определяется по (2.51). На рис.3.17 приведена блок-схема алгоритма одностороннего определения расстояния до места повреждения при трехфазном КЗ.

В качестве исходных данных рассматриваемого алгоритма выступают следующие величины:

  • фазные напряжения (UА, UВ, UС) и фазные токи (IА, IВ, IС) поврежденной линии;

  • фазные напряжения () и фазные токи () параллельной линии;

  • конфигурация линии (N, М);

  • матрица параметров линии Z(2,2) (табл. 3.4), матрица длин линий L(2) (L(l1, l2));

  • матрица параметров системы С2 (табл. 3.3);

  • коэффициент демпфирования ?;

  • точность итерационного процесса ?.

Реализация расчета в два этапа при трехфазном КЗ аналогична однофазному КЗ.

Алгоритм расчета расстояния до места повреждения при трехфазном КЗ, изображенный в виде блок-схемы на рис.3.17, справедлив при повреждениях на двух- и одноцепной линий с и без ответвления при двухстороннем питании линии.

^

3.3.2 Блок определения параметров системы С2



На рис.3.18 показана блок-схема алгоритма определения параметров системы С2 при КЗ “за спиной”. После расчета параметров системы С2 они сохраняются в памяти компьютера с указанием даты и времени.











Рис. 3.16 Блок-схема формирования параметров аварийного режима







-

+





j = 2 L(1) = 0








+








-














K(1,i) = Z(1,i)/Z(2,i)

K(2,i) = Z(2,i)/L(i)











+



-















Рис. 3.17 Блок-схема алгоритма определения расстояния до места повреждения при трехфазном КЗ на одно- и двухцепной линиях с ответвлениями и без них














































Рис. 3.18 Блок схема БОПС








Схожі:

3 методика определения расстояния до места повреждения icon2 математическая модель для определения места повреждения
В данном разделе рассмотрены математические модели одностороннего омп по пар при однофазном, двухфазном и трехфазном кз на вл напряжением...
3 методика определения расстояния до места повреждения icon4 эксперементальные исследования методов определения места повреждения в условиях эксплуатации
Анализ аварийных отключений линий производится с помощью программного продукта обработки аварийных процессов "анфас". Для совместимости...
3 методика определения расстояния до места повреждения iconД. Н. Калюжный автоматизированные методы и средства определения мест повреждения линий электропередачи
Рекомендовано Министерством образования и науки Украины как учебное пособие для студентов электроэнергетических специальностей высших...
3 методика определения расстояния до места повреждения iconГраф логической структуры темы: “Травматические повреждения зубов у детей”. Травматические повреждения зубов у детей
Травма (где, когда и при каких обстоятельствах получена); наличие повреждения головного мозга; куда обращались за пом и что было...
3 методика определения расстояния до места повреждения iconКалендарно-тематический план лекций по хирургической стоматологии для студентов 4-го курса ммф «стоматология» в осеннем семестре 2013-2014 уч г
Травматические повреждения челюстно-лицевой области: классификация, особенности обследования, диагностика, неотложная помощь. Повреждения...
3 методика определения расстояния до места повреждения iconИзменение роли и значения фактора жилья для мигрантов во времени
В советские годы жилье являлось одним из основных бесплатно распределяемых благ, возможность получения квартиры часто определяло...
3 методика определения расстояния до места повреждения iconПовреждения груди
В стационаре летальность при травме груди составляет 3,5 6%. Обращает на себя внимание, что и сегодня до 15% пострадавших умирают...
3 методика определения расстояния до места повреждения iconПовреждения. Паренхиматозные дистрофии актуальность темы
Познание общепатологических процессов обычно начинают с изучения структурных основ повреждения, поскольку любое проникновение болезнетворного...
3 методика определения расстояния до места повреждения iconПовреждения. Паренхиматозные дистрофии актуальность темы
Познание общепатологических процессов обычно начинают с изучения структурных основ повреждения, поскольку любое проникновение болезнетворного...
3 методика определения расстояния до места повреждения iconА. В. Каплан повреждения костей
Повреждения костей и суставов. 3-е изд. А. В. Каплан. М., Медицина, 1979, 568 с., ил
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи