Автоматическое определение вида короткого замыкания и особой фазы

Автоматическое определение вида короткого замыкания и особой фазы

У статті розроблена методика автоматизації визначення місця ушкодження. Дано блок-схему аналізатора аварійного режиму, розроблено алгоритм автоматичного визначення виду короткого замикання та особливої фази. В статье разработана методика автоматизации определения места повреждения. Дана блок-схема а...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Veröffentlicht in:Електротехніка і електромеханіка
Datum:2005
1. Verfasser: Сендерович, Г.А.
Format: Artikel
Sprache:Russian
Veröffentlicht: Інститут технічних проблем магнетизму НАН України 2005
Schlagworte:
Електричні машини та апарати
Online Zugang:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/142552
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:Автоматическое определение вида короткого замыкания и особой фазы / Г.А. Сендерович // Електротехніка і електромеханіка. — 2005. — № 2. — С. 51-54. — Бібліогр.: 5 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-142552
record_format dspace
spelling Сендерович, Г.А.
2018-10-11T18:08:03Z
2018-10-11T18:08:03Z
2005
Автоматическое определение вида короткого замыкания и особой фазы / Г.А. Сендерович // Електротехніка і електромеханіка. — 2005. — № 2. — С. 51-54. — Бібліогр.: 5 назв. — рос.
2074-272X
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/142552
621.315
У статті розроблена методика автоматизації визначення місця ушкодження. Дано блок-схему аналізатора аварійного режиму, розроблено алгоритм автоматичного визначення виду короткого замикання та особливої фази.
В статье разработана методика автоматизации определения места повреждения. Дана блок-схема анализатора аварийного режима, разработан алгоритм автоматического определения вида короткого замыкания и особой фазы.
A fault location automation technique is introduced in the article. An emergency mode analyzer block scheme is given, a specific phase and short circuit type automatic determination algorithm is developed.
ru
Інститут технічних проблем магнетизму НАН України
Електротехніка і електромеханіка
Електричні машини та апарати
Автоматическое определение вида короткого замыкания и особой фазы
Automatic determination of specific phase and short circuit type
Article
published earlier
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
title Автоматическое определение вида короткого замыкания и особой фазы
spellingShingle Автоматическое определение вида короткого замыкания и особой фазы
Сендерович, Г.А.
Електричні машини та апарати
title_short Автоматическое определение вида короткого замыкания и особой фазы
title_full Автоматическое определение вида короткого замыкания и особой фазы
title_fullStr Автоматическое определение вида короткого замыкания и особой фазы
title_full_unstemmed Автоматическое определение вида короткого замыкания и особой фазы
title_sort автоматическое определение вида короткого замыкания и особой фазы
author Сендерович, Г.А.
author_facet Сендерович, Г.А.
topic Електричні машини та апарати
topic_facet Електричні машини та апарати
publishDate 2005
language Russian
container_title Електротехніка і електромеханіка
publisher Інститут технічних проблем магнетизму НАН України
format Article
title_alt Automatic determination of specific phase and short circuit type
description У статті розроблена методика автоматизації визначення місця ушкодження. Дано блок-схему аналізатора аварійного режиму, розроблено алгоритм автоматичного визначення виду короткого замикання та особливої фази. В статье разработана методика автоматизации определения места повреждения. Дана блок-схема анализатора аварийного режима, разработан алгоритм автоматического определения вида короткого замыкания и особой фазы. A fault location automation technique is introduced in the article. An emergency mode analyzer block scheme is given, a specific phase and short circuit type automatic determination algorithm is developed.
issn 2074-272X
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/142552
citation_txt Автоматическое определение вида короткого замыкания и особой фазы / Г.А. Сендерович // Електротехніка і електромеханіка. — 2005. — № 2. — С. 51-54. — Бібліогр.: 5 назв. — рос.
work_keys_str_mv AT senderovičga avtomatičeskoeopredelenievidakorotkogozamykaniâiosoboifazy
AT senderovičga automaticdeterminationofspecificphaseandshortcircuittype
first_indexed 2025-11-25T23:08:19Z
last_indexed 2025-11-25T23:08:19Z
_version_ 1850578786800631808
fulltext Електротехніка і Електромеханіка. 2005. №2 51 УДК 621.315 АВТОМАТИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВИДА КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ И ОСОБОЙ ФАЗЫ Сендерович Г.А., к.т.н., с.н.с. Харьковская национальная академия городского хозяйства, Украина, 61002, Харьков, ул. Революции, 12, ХНАГХ, кафедра "Электроснабжение городов" Тел. (057) 707-31-17, E-mail: elcity@ksame.kharkov.ua У статті розроблена методика автоматизації визначення місця ушкодження. Дано блок-схему аналізатора аварійно- го режиму, розроблено алгоритм автоматичного визначення виду короткого замикання та особливої фази. В статье разработана методика автоматизации определения места повреждения. Дана блок-схема анализатора аварийного режима, разработан алгоритм автоматического определения вида короткого замыкания и особой фазы. Использование цифровых осциллографов, вы- полненных на базе ЭВМ, позволяет зафиксировать и сохранить информацию о мгновенных значениях то- ков и напряжений по трем фазам всех подходящих к подстанции линий. Разработанный в ХНАГХ фикса- тор аварийных сигналов (ФАС) записывает токи и напряжения в течение 12,8 с, сохраняя в памяти их мгновенные значения для предаварийного и аварий- ного режимов. Дальнейшая обработка мгновенных значений, производимая анализатором сигналов ава- рийного режима (АНФАС), дает любой желаемый набор параметров режима в месте измерения, который может быть использован для решения ряда энергети- ческих задач. На основе применения АНФАС разработано уст- ройство определения места повреждения в сети с эф- фективно заземленной нейтралью [1]. Оперативность получения результата является одной из важнейших задач работы устройства по определению места по- вреждения. Кроме того, желательно иметь возмож- ность получения результата без привлечения высоко квалифицированных специалистов. В связи с этим появляется необходимость разработки блока, обеспе- чивающего автоматизацию расчетов. В отличие от известных приборов односторонне- го определения места повреждения типа МИР, МФИ, ИМФ, выполненных на микропроцессорной базе [2], использование цифровых осциллографов позволяет производить анализ режимов по вторичным информа- тивным параметрам, полученным после обработки мгновенных значений токов и напряжений в интерва- ле анализа аварийного режима. При этом появляется возможность использовать критерии по определению вида КЗ и особой фазы, как совпадающие с исполь- зуемыми в микропроцессорной технике, так и суще- ственно отличающиеся от них. Так, в названных уст- ройствах вид КЗ и особую фазу определяют по фазо- вым соотношениям векторов симметричных состав- ляющих токов. Есть режимы работы сети, в которых эти критерии работают ложно. Для обеспечения на- дежности их работы приходится применять дополни- тельные меры. В частности, в некоторых работах предлагается коррекция угловых величин границ об- ластей характерного расположения векторов [3], что тоже не является гарантией правильного действия во всех аварийных режимах. Целью статьи является разработка алгоритма действия блока автоматизации расчетов (БАР) и его функциональной связи с устройством АНФАС. Блок автоматизации расчетов входит в состав ана- лизатора фиксируемых аварийных сигналов АНФАС (рис. 1) и должен работать в трех режимах: автомати- ческом, полуавтоматическом, информационном. Устройство определения места повреждения Ручной выбор интервала Параметры аварийного режима Задание поврежденной линии, вида КЗ, особой фази, положения КЗ ФАС Блок задания режима АНФАС Блок расчета параметров режима Блок автоматизации расчета Блок определени я интервала анализа Блок опреде- ления вида КЗ, особой фази, положения КЗ Рис.1. Блок - схема анализатора фиксируемых аварийных сигналов (АНФАС) Автоматический режим предназначен для об- наружения и указания вида КЗ, поврежденных фаз и расстояния до места КЗ непосредственно после от- ключения линии и без участия эксплуатационного персонала. БАР должен запускаться по факту срабатывания релейной защиты и выполнять следующие функции в автоматическом режиме: - выбор начального момента интервала анализа ава- рийного режима; - определение вида КЗ; - определение особой фазы; - определение места положения КЗ. Полуавтоматический режим рассчитан на ква- лифицированных специалистов энергетиков. В этом режиме оператор по осциллограммам токов и напря- 52 Електротехніка і Електромеханіка. 2005. №2 жений выполняет функции БАР. Полуавтоматический режим позволяет повысить точность определения места повреждения за счет квалифицированного вы- бора начала и продолжительности интервала анализа аварийного режима. Информационный режим предназначен для по- лучения информации по заданному пакету парамет- ров режима для дальнейшего их использования по усмотрению оператора. Основной частью АНФАС является блок расчета параметров режима, в котором формируются ком- плексные величины параметров режима, нужных для функционирования устройства определения места повреждения. Для этого необходимо выделить интер- вал анализа [4], определить вид короткого замыкания (КЗ), особую фазу, место положения КЗ. Эти функции выполняет БАР, который состоит из двух соответст- вующих блоков. Для определения вида КЗ и особой фазы предла- гается следующий алгоритм. 1. Производится проверка наличия КЗ по факту превышения действующим значением прямой после- довательности тока хотя бы одной из фаз заданной уставки. ⎪ ⎪ ⎭ ⎪⎪ ⎬ ⎫ 〉= 〉= 〉= .:1 ;:1 ;:1 уст1 уст1 уст1 IIC IIB IIA C B A . (1) В качестве уставки должна приниматься величи- на тока, для которой гарантированно превышение ее составляющей прямой последовательности мини- мального тока КЗ. В качестве первого приближения можно принять TAII =уст [2], где TAIном - номи- нальный ток измерительных трансформаторов тока линии электропередачи. Использование токов прямой последовательности в отличие от фазных позволяет отстроиться от продольной несимметрии. Условием подтверждения наличия КЗ есть дизъ- юнкция элементарных высказываний A1, B1, C1: 11111 =∨∨= CBAY . (2) При Y1 = 0 фиксируется отсутствие КЗ на линии. 2. В случае выполнения условия (2) определяется наличие замыкания на землю. При однофазных и двухфазных замыканиях на землю в сетях с эффективно заземленной нейтралью токи нулевой последовательности существенно пре- вышают рабочие токи здоровых фаз [5]. Наличие за- мыкания на землю можно определить из условия пре- вышения током нулевой последовательности в непо- врежденной фазе. Для этого надо выяснить выполне- ние элементарных событий ⎪ ⎭ ⎪ ⎬ ⎫ 〉= 〉= 〉= .:2 ;:2 ;:2 0 0 0 c b a IIC IIB IIA , (3) дизъюнкция которых дает достаточное условие нали- чия КЗ на землю: 12222 =∨∨= CBAY . (4) Блок-схема алгоритма определения вида КЗ и особой фазы приведена на рис. 2. Блок расчета параметров режима A B C A B C 1 2 0 U ,U ,U ; I ,I ,I ; I ,I ,I 1. Проверка наличия КЗ I 1 k > I уст i = 1 i = 0 КЗ на линии k = A,B,C + – КЗ на линии отсутствует i = 0 + – 2. Определение наличия КЗ на землю i = 1 A B i = 0 + – I 0 > IА i = 1; A2 = 1 A2 = 0 + – I 0 > I В i = 1; В2 = 1 В2 = 0 + – I 0 > I С i = 1; С2 = 1 С2 = 0 + – Рис.2. Блок-схема алгоритма определения вида КЗ Електротехніка і Електромеханіка. 2005. №2 53 3.Определение вида КЗ на землю j = 0 B2 · C2 = 1 (1) AKj = j + 1 + – A2 · C2 = 1 (1) ВKj = j + 1 + – A2 · B2 = 1 (1) СKj = j + 1 + – A2 · j = 3 (1,1) ВСK + – A B2 · j = 3 (1,1) АСK + – C2 · j = 3 (1,1) АВK + – В блок расчета параметров режима j = 0 4.Определение вида многофазного КЗ B j = j + 1 I 2 > I А (2) ВСK + – j = j + 1 I 2 > I В (2) АСK + – j = j + 1 I 2 > I С (2) АВK + – j = 3 (3)K + – Рис.2. Блок-схема алгоритма определения вида КЗ (продолжение) 3. В случае выполнения условия (4), определяем вид КЗ на землю. Для этого учтем, что при однофазном замыкании (К(1)) неравенства (3) будут выполняться в двух фазах, а при двухфазном замыкании на землю (К(1,1)) - в одной фазе. Различить К(1) и К(1,1) можно, рас- сматривая три конъюнкционных уравнения: ⎪ ⎭ ⎪ ⎬ ⎫ ∧= ∧= ∧= .22:3 ;22:3 ;22:3 ВАC САB СBA . (5) Условием наличия однофазного является дизъ- юнкция событий A3, B3, C3: ( )113333 КCBAY →=∨∨= . (6) Полное условие должно учитывать, что при К(1) неравенства (3) выполняются в двух фазах, а в треть- ей не выполняются: ( ) ( ) ( ) ( )1232323 KCCBBАА →∧∨∧∨∧ . (7) Определение поврежденной фазы при однофаз- ном КЗ уже заложено в формулах (6), (7). Необходи- 54 Електротехніка і Електромеханіка. 2005. №2 мыми и достаточными условиями наличия однофаз- ного КЗ в фазах A (K )1( А ), B (K )1( В ), С (K )1( С ) являются: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ⎪ ⎪ ⎪ ⎭ ⎪ ⎪ ⎪ ⎬ ⎫ →⎟ ⎠ ⎞⎜ ⎝ ⎛ ∧∧∧⎟ ⎠ ⎞⎜ ⎝ ⎛ ∧∧∧∧∧ →⎟ ⎠ ⎞⎜ ⎝ ⎛ ∧∧∧⎟ ⎠ ⎞⎜ ⎝ ⎛ ∧∧∧∧∧ →⎟ ⎠ ⎞⎜ ⎝ ⎛ ∧∧∧⎟ ⎠ ⎞⎜ ⎝ ⎛ ∧∧∧∧∧ .222222222 ;222222222 ;222222222 1 1 1 С В А КСАВСВАВАС КВАССВАСАВ КВАССАВСВA (8) Выражения (7) и (8) несут избыточную инфор- мацию, так как события событий A2, B2, C2 не явля- ются независимыми. При выполнении условия (4) Y2 = 1, для определения поврежденной фазы достаточно знать, как выполняются условия (5): ( ) ( ) ( ) ⎪ ⎪ ⎭ ⎪ ⎪ ⎬ ⎫ →∧ →∧ →∧ .22 ;22 ;22 1 1 1 С В А КВА КСА КСВ . (9) С учетом (3): ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ⎪ ⎪ ⎭ ⎪ ⎪ ⎬ ⎫ →〉∧〉 →〉∧〉 →〉∧〉 1 00 1 00 1 00 ; ; СВА ВСА АСB КIIII КIIII КIIII . (10) Если при наличии замыкания на землю (Y2 = 1) уравнение (6) не выполняется, то имеет место двух- фазное КЗ на землю. Условие наличия этого повреж- дения: ( )1,103333 КCBAY →=∨∨= . (11) В особой фазе при К(1,1) будет выполняться одно из неравенств (3). Определение особой фазы можно описать следующими выражениями: ( )( ) ( )( ) ( )( )⎪⎪⎭ ⎪ ⎪ ⎬ ⎫ →〉 →〉 →〉 1,1 0 1,1 0 1,1 0 ; ; ABC ACB BCA KCII KBII KAII . (12) 4. В случае отсутствия замыкания на землю (Y2 = 0) определяем вид междуфазного КЗ и особую фазу, если имеет место двухфазное КЗ (К(2)). Проверку наличия несимметрии можно осущест- влять по условию [2]: 126:4 IIY 〉⋅= . (13) Выполнение условия (13) является признаком несимметрии. Двухфазное КЗ имеет место при: ( )214 KY →= . (14) При двухфазном КЗ в неповрежденной фазе век- тора токов прямой и обратной последовательностей имеют взаимный угол, превышающий 180˚ [4], в по- врежденных фазах этот угол меньше 180˚. Такая осо- бенность дает признак особой фазы: ( )( ) ( )( ) ( )( ) ⎪⎪⎭ ⎪ ⎪ ⎬ ⎫ →〉 →〉 →〉 . ; ; 2 2 2 2 2 2 ABC ACB BCA KCII KBII KAII . (15) Трехфазное КЗ будет в том случае, если условие (14) не выполняется: ( )304 KY →= , (16) или не выполняется ни одно из неравенств (15): ( ) ( ) ( ) ( )3 222 05 KIIIIIIY CBA →=〉∨〉∨〉= . (17) ВЫВОДЫ Использование анализатора сигналов аварийного режима (АНФАС), выполненного на базе ЭВМ, по- зволяет получить достаточно простые и надежные по сравнению с применяемыми в микропроцессорной технике алгоритмы автоматического определения вида короткого замыкания и особой фазы. ЛИТЕРАТУРА [1] Автоматизированные методы и средства определения мест повреждения линий электропередачи: Уч. пособие / О.Г. Гриб, А.А. Светелик, Г.А. Сендерович, Д.Н. Ка- люжный. Под общей редакцией О.Г. Гриба. – Харьков, 2003. – 146 с. [2] Алгоритмы функционирования и опыт эксплуатации микропроцессорных устройств определения мест по- вреждения линий электропередачи. / А.К. Белотелов, А.- С.С. Саухатас, А.И. Иванов, Д.Р. Любарский. - Электри- ческие станции, 1997, №12, с. 7-12. [3] Совершенствование приборов одностороннего опреде- ления места повреждения на ВЛ. / А.Е. Аржаников, Е.А. Аржаников, М.Г. Марков, А.М. Чухин, - Электрические станции, 1998, №3, с. 43 - 46. [4] Седерович Г.А. Автоматизация расчетов по определе- нию места повреждения линии электропередачи // Нау- кові праці Донецького Національного технічного уні- верситету. Серія “Електротехніка і енергетика”. - До- нецьк: ДонНТУ. - 2004. Випуск 79. - С. 175-178. [5] Ульянов С.А. Электромагнитные переходные процесы в электрических системах. - М., "Энергия", 1970, 520 с. Поступила 10.02.2005

Ähnliche Einträge