О точности определения места повреждения на воздушных линиях электропередачи

1. О ТОЧНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТА ПОВРЕЖДЕНИЯ НА ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЯХ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

          ТТочность определения места повреждения (ОМП) на воздушных линиях (ВЛ) электропередачи с помощью широко используемых приборов для ОМП по параметрам аварийного режима [15] в значительной степени определяется достоверностью и объемом фиксируемой в них информации о значениях токов и напряжений ВЛ, достоверностью удельных параметров расчетных контуров короткого замыкания (КЗ), а также совершенством алгоритмов, с помощью которых осуществляется обработка этой информации.

          Повышению точности ОМП в настоящее время способствует использование в рассматриваемых приборах микро-ЭВМ. В частности, здесь может идти речь о выпускаемых промышленностью микропроцессорных фиксирующих приборах для ОМП [26, 37].

          Дальнейшее совершенствование способов ОМП по параметрам аварийного режима возможно за счет расширения объема фиксируемой информации с последующей ее обработкой на ЭВМ, причем в качестве датчиков информации в этом случае предусматривается применение фиксирующих приборов [26, 37] или аналогичных им. Для расширения объема информации могут использоваться, например, данные о доаварийном режиме [48], установка фиксирующих приборов в дополнительных точках контроля (конец ВЛ, ответвления и др. [95]). Причем, при таком подходе требуется разработка специальных программ для ЭВМ, которые оперируют с собранной информацией в виде векторов токов и напряжений, а параметры контролируемых ВЛ задаются на основе справочных данных, полученных расчетным путем.

          Представляет практический интерес провести анализ возможных погрешностей ОМП, в том числе грубых (более 15% по классификации [59]), возникающих вследствие погрешности первичных преобразователей – измерительных трансформаторов тока (ТТ) и напряжения (ТН), к которым подключаются входные цепи фиксирующих приборов, а также рассмотреть возможные пути их уменьшения.

          Как следует из [15], решение исходного матричного уравнения относительно расстояния до места повреждения l в общем случае ВЛ со сложной топологией имеет структуру выражения для определения длины некоторого фиктивного контура, эквивалентные напряжения, ток и удельное сопротивление которого являются функциональными комбинациями соответствующих величин. Например, для простого случая повреждения на однородном участке провода [15]

где L - полная длина контролируемого участка ВЛ; U_{H i} , U_{K  i}, I_{H i}, I_Ki - составляющие напряжения и тока начала и конца участка i-го провода; Z_{УД i} - преобразованные удельные параметры i-го провода [15].

          Нетрудно заметить, что фактически аналогичную (1.1) структуру имеет выражение для определения l, которое решается в существующих микропроцессорных приборах [26, 37]

где U_КЗ, I_КЗ – приведенные ко вторичным обмоткам измерительных трансформаторов интегральные значения напряжения и тока расчетного контура КЗ, зависящего от его вида; φφ – угол между векторами U, I; х_уд ≈ z_уд – удельное индуктивное сопротивление расчетного контура КЗ, определяемое в зависимости от его вида через удельные индуктивные со­противления ВЛ прямой и нулевой последовательности.

          Поэтому анализ погрешности ОМП можно проводить с использованием выражения (1.2), учитывая, что для случая сложной топологии ВЛ и использования показаний нескольких фиксаторов при обработке информации в ЭВМ погрешность ОМП может только увеличиваться.

          В соответствии с [610] относительная погрешность расстояния до места повреждения определяется из (1.2) по выражению

где ΔU,ΔI, Δφ, Δх_уд – абсолютные погрешности рассматриваемых величин (отклонения от их средних значений в соответствии с [59]); f– функциональная зависимость l=f(U, I, φ,х_уд).

          Проведя необходимые преобразования  в выражении (1.3), получим

          Следует отметить, что величина х_уд имеет непосредственный смысл только для простейшего случая однородного участка ВЛ с симметричным расположением проводов при отсутствии взаимоиндукции с другими ВЛ и ответвлений на этом участке. Для остальных случаев она функционально зависит от топологии контролируемой ВЛ, точек фиксации электрических величин, их вида (симметричные составляющие или фазные величины), принятого алгоритма обработки информации и ряда других факторов. Ограничимся обсуждением првыхпервых трёх компонентов погрешности.Однако для принятой в данной работе области анализа погрешности ОМП здесь мы не будем рассматривать влияние на ε_l; величины х_уд /х.