О точности определения места повреждения на воздушных линиях электропередачи, страница 2

          Поскольку в существующих приборах для ОМП производится фильтрация свободных гармонических и экспоненциальных составляющих токов и напряжений, относительные отклонения от средних значений ΔU/Ū, ΔI/Ī фактически могут рассматриваться как относительные погрешности измерительных ТТ и ТН, которые одновременно являются их классами точности при определенных значениях мощности нагрузки и тока в первичной обмотке. Данное утверждение справедливо, поскольку различие между относительной погрешностью и классом точности состоит только в используемых базисных величинах (действующее или среднее значение i, и), которые для синусоид связаны через коэффициент формы.

          Из (1.4) следует, что для минимизации погрешности ОМП необходимо добиваться минимума значений εuU/Ū, εII/Ī, εφ=Δφ/tgφ¯ в режимах КЗ без учета и с учетом возможного насыщения магнитопроводов измерительных трансформаторов. В соответствии с [711] насыщение ТН в режимах КЗ можно не учитывать. Насыщение ТТ (εi>10% [711]) возможно в установившихся режимах КЗ при определенном удалении от начала ВЛ, а также в переходном режиме при наличии в токе КЗ апериодической составляющей [812].

          Рассмотрим возможные пути уменьшения погрешностей ОМП, возникающих вследствие погрешности первичных преобразователей ТТ и ТН.

          Для минимизации значений εi, εu в режимах КЗ без насыщения ТТ необходимо при выборе измерительных трансформаторов в процессе проектирования для подключения входных цепей фиксирующих приборов руководствоваться работой [913] в части требований к классам точности ТТ и ТН, в соответствии с которыми должны выполняться условия

Класс точности:

фиксирующего прибора                              1,0     1,5     2,5

шунта добавочного сопротивления 0,5     0,5*    0,5

измерительного преобразования                0,5     0,5*    1,0**

измерительного трансформатора               0,5     0,5*    1,0**

* Допускается 1,0.  ** Допускается 3,0

          Из приведенных данных следует, что класс точности измерительных трансформаторов должен быть выше класса точности фиксирующего прибора. Здесь следует учитывать, что каждому классу точности ТТ и ТН конкретного типа соответствует по ГОСТ определенная нагрузка вторичной обмотки, причем более высокому классу точности соответствует меньшая мощность нагрузки. Поэтому в условиях КЗ, которые сопровождаются увеличением мощности вторичной обмотки ТТ, следует при их выборе для подключения токовых цепей фиксирующих приборов проводить расчет фактической мощности нагрузки ТТ при КЗ в конце контролируемой ВЛ и использовать, как рекомендуется в [913], те сердечники ТТ, которые в этом режиме обеспечивают наиболее высокий класс точности (при насыщенном магнитопроводе ТТ в условиях εi > 10%).

         Следует отметить, что на практике часто наблюдаются случаи, когда фиксирующие микропроцессорные приборы для ОМП, имеющие класс точности 0,5-1, подключаются ко вторичным цепям ТТ, которые по условиям нагрузки работают в классе 3 и более даже в нормальном режиме. Это приводит к существенному увеличению погрешности ОМП в режимах КЗ.

Проведем анализ влияния на погрешность ОМП величины εφ в режиме КЗ, не сопровождающемся насыщением ТТ. В этом случае при работе ТТ и ТН в конкретном классе точности, определяемом с учетом приведенных ранее данных, наибольшая абсолютная погрешность по углу между напряжением и током Δφ и величина εφ определяются по выражениям

Δφ = |Δφi| + |Δφu| ≈ tg(|Δφi| + |Δφu|)


(для малых углов Δφ),

где |Δφi|, |Δφu| – абсолютные значения наибольших угловых погрешностей ТТ и ТН для фактического класса точности; Lуд, Rуд -удельные активное и индуктивное сопротивления расчетного контура КЗ, определяемые по геометрическим параметрам ВЛ для конкретного вида КЗ; Rп – переходное сопротивление в месте КЗ.

          Как указывается в [59], переходное сопротивление Rп в наибольшей степени проявляется при однофазных КЗ, причем для ВЛ с металлическими и железобетонными опорами оно практически равно сопротивлению заземления опоры R3 , которое обычно лежит в пределах 10-30 Ом и более в отдельных случаях. Для оценки εφ по выражению (1.5) примем |Δφi,|=90', |Δφu|=20' (для классов точности ТТ и ТН 0,5 по справочным данным), l=10 км, ω/Lуд=0,6 Ом/км, Rуд=0,15 Ом/км, R3= 50 Ом. Подставив указанные параметры в (5), получим εφ = 0,28 (28%). В то же время при Rп = 0 εφ = 0,008 (0,8%).