Значение коэффициентов , и сопротивления в зависимости от вида КЗ
Таблица 5.2
Определение , , при различных видах короткого замыкания
Таблица 5.1
Методы ОМП для одноцепной ВЛ
Рассмотрим одноцепную ВЛ длиной с двухсторонним питанием, показанную на рис. 5.3.
| Рис. 5.3. Схема замещения при повреждении на одноцепной линии с двухсторонним питанием |
Линия имеет следующие параметры: комплексное сопротивление прямой последовательности Z1Л, обратной последовательностей Z2Л и нулевой последовательности Z0Л, емкостные сопротивления равны бесконечности (т. е. емкости равны нулю). Системы А и Б имеют следующие параметры: комплексное сопротивление прямой последовательности и , обратной последовательности и , нулевой последовательности и , эквивалентные ЭДС и соответственно. На линии показано КЗ с переходным сопротивлением на расстоянии lK от начала линии.
При возникновении КЗ на линии, по ней протекают токи (со стороны системы А) и (со стороны системы Б), сумма которых дает полный ток короткого замыкания в переходном сопротивлении, при этом на шинах А будет присутствовать напряжение , а на шинах Б − напряжение .
Рассмотрим однофазное КЗ на фазе А. Напряжение в начале линии равно сумме падения напряжения в линии до точки повреждения и падения напряжения на переходном сопротивлении :
, (5.48)
где – расстояние от начала линии до места повреждения в относительных единицах; − ток компенсации для одноцепной линии; − коэффициент компенсации для одноцепной линии (параметр линии).
Полный ток короткого замыкания в (5.48) можно выразить через измеренное значение аварийной составляющей полного тока :
, (5.49)
где – коэффициент токораспределения, определяемый следующим образом:
(5.50)
С учетом выражения (5.49) выражение (5.48) можно переписать:
. (5.51)
Решить уравнение (5.51) относительно неизвестной n, а, следовательно, определить расстояние до места повреждения, можно различными методами.
Выражения для UI, II, IK для ОМП на одноцепной ВЛ при различных видах поперечной несимметрии для расчета в фазных и симметричных координатах приведены в табл. 5.1
| Вид КЗ | Фаза | |||
| одноцепная | ||||
| Однофазное | A | |||
| B | ||||
| C | ||||
| Двухфазное | A-B | |||
| B-C | ||||
| С-А | ||||
| Двухфазное на землю | А, В | |||
| B, C | ||||
| С, А | ||||
| Трехфазное | А, В, С |
5.2.1 ОМП по токам и напряжениям в начале и конце ВЛ
Погрешность от влияния вида КЗ и переходного сопротивления можно полностью исключить, если место повреждения определять не по величине токов в ветвях, а по токораспределению в сети. Дана одноцепная линия с двухсторонним питанием (см. рис. 5.3). Схемы замещения трех последовательностей представлены на рис. 5.4.
Ток прямой последовательности в месте КЗ
(5.52)
где − дополнительное сопротивление, зависящие только от вида КЗ и от и .
| а) б) в) Рис. 5.4. Схемы замещения последовательностей а) − прямой, б) − обратной, в) − нулевой |
Токи обратной и нулевой последовательности в месте КЗ будут
; (5.53)
. (5.54)
Значение , , в зависимости от вида КЗ приведены в табл. 5.2.
| Вид КЗ | ||||
| Трехфазное | АВС | |||
| Двухфазное | ВС | -1 | ||
| Однофазное | А | |||
| Двухфазное на землю | ВС |
Рассмотрим, схемы нулевой и обратной последовательности (см. рис. 5.4). Падения напряжения от точки КЗ до нулевых (заземленных) точек равны между собой. Поэтому можно записать:
- для нулевой последовательности:
(5.55)
- для обратной последовательности:
.
Решая уравнения (5.55) относительно п, получим:
- для нулевой последовательности
- для обратной последовательности
(5.56)
(5.57)
где n − расстояние до места повреждения в относительных единицах; − расстояние до места повреждения в километрах; − длина линии.
Выражения (5.56), могут использоваться как при измерениях нулевой, так что и обратной последовательностей. Однако чаще пользуются измерениями нулевой последовательности, так как не требуются создания специальных фильтров, а применяются существующие фильтры нулевой последовательности, созданные для целей релейной защиты.
Главным достоинством рассматриваемого метода ОМП по токам напряжения в начале и конце ВЛ, является то, что исключается влияния на точность определения переходных сопротивлений в месте КЗ и вида КЗ. Поэтому этот метод должен рассматриваться как основной, базовый метод определения места повреждения на одноцепных ВЛ.