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 ε_u=ΔU/Ū, ε_I=ΔI/Ī, ε_φ=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 (ε_i>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 ε_i, ε_u 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 ε_i > 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 ε_φ 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 ε_φ определяются по выражениям

Δφ = |Δφ_i| + |Δφ_u| ≈ tg(|Δφ_i| + |Δφ_u|)

(для малых углов Δφ),

где |Δφ_i|, |Δφ_u| – абсолютные значения наибольших угловых погрешностей ТТ и ТН для фактического класса точности; L_уд, R_уд -удельные активное и индуктивное сопротивления расчетного контура КЗ, определяемые по геометрическим параметрам ВЛ для конкретного вида КЗ; R_п – переходное сопротивление в месте КЗ.

          Как указывается в [59], переходное сопротивление R_п 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 ε_φ по выражению (1.5) примем |Δφ_i,|=90', |Δφ_u|=20' (для классов точности ТТ и ТН 0,5 по справочным данным), l=10 км, ω/L_уд=0,6 Ом/км, R_уд=0,15 Ом/км, R₃= 50 Ом. Подставив указанные параметры в (5), получим ε_φ = 0,28 (28%). В то же время при R_п = 0 ε_φ = 0,008 (0,8%).