RU2593405C1 - Method of determining point of wire breakage on overhead transmission line - Google Patents

Method of determining point of wire breakage on overhead transmission line Download PDF

Info

Publication number
RU2593405C1
RU2593405C1 RU2015126381/28A RU2015126381A RU2593405C1 RU 2593405 C1 RU2593405 C1 RU 2593405C1 RU 2015126381/28 A RU2015126381/28 A RU 2015126381/28A RU 2015126381 A RU2015126381 A RU 2015126381A RU 2593405 C1 RU2593405 C1 RU 2593405C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
line
values
phase
section
currents
Prior art date
Application number
RU2015126381/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Степан Георгиевич Тигунцев
Original Assignee
Степан Георгиевич Тигунцев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Степан Георгиевич Тигунцев filed Critical Степан Георгиевич Тигунцев
Priority to RU2015126381/28A priority Critical patent/RU2593405C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2593405C1 publication Critical patent/RU2593405C1/en

Links

Landscapes

  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)

Abstract

FIELD: energy.
SUBSTANCE: invention relates to power industry and may be used for determining place of wire break on overhead transmission lines based on measuring emergency mode parameters from two ends of the line. Essence: at preliminary stage a full line model in three-phase mode is generated taking into account mutual inductive and capacitance couplings between the wires of lines. In case of broken wire, the values of complex phase voltages on buses and phase currents in the line are measured and recorded. Then the line model is divided into equal sections, for example, from one support to the other, and voltages in the end of each section in each phase are generated starting from the buses from one and another ends of the line, currents are generated in the end of each area in each phase, starting from buses with one and the other ends of the line, modules of currents in each section in each phase are recorded starting from the buses from one and the other ends of the line. Current curves with axles on both sides of dependence of modules of currents from the number of the section (from distance). Point of intersection of curves with one and the other ends of the line corresponds to the break point.
EFFECT: technical result is reduction of labour intensity and high accuracy when determining the point of break due to more complete consideration of line parameters.
1 cl

Description

Предлагаемое изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для определения места обрыва провода на воздушных линиях электропередачи на основе измерения параметров аварийного режима с двух концов линии.The present invention relates to the electric power industry and can be used to determine the place of wire breakage on overhead power lines based on measurement of emergency mode parameters from two ends of the line.

Изобретение относится к приоритетному направлению развития науки и технологий «Технологии создания энергосберегающих систем транспортировки, распределения и потребления тепла и электроэнергии» [Алфавитно-предметный указатель к Международной патентной классификации по приоритетным направлениям развития науки и технологий / Ю.Г. Смирнов, Е.В. Скиданова, С.А. Краснов. - М.: ПАТЕНТ, 2008. - С. 97], так как решает проблему уменьшения времени задержек при транспортировке электроэнергии потребителям в случае повреждения электрических сетей.The invention relates to a priority area of development of science and technology "Technologies for creating energy-saving systems for transportation, distribution and consumption of heat and electricity" [Alphabetical index to the International Patent Classification in priority areas of science and technology / Yu.G. Smirnov, E.V. Skidanova, S.A. Krasnov. - M .: PATENT, 2008. - S. 97], as it solves the problem of reducing the time delays in transporting electricity to consumers in case of damage to the electrical networks.

Известен способ определения места обрыва одной фазы воздушной линии электропередачи [Ластовкин В.Д. Диагностика ВЛ 110-220 кВ под рабочим напряжением. Определение мест обрыва фазы // Новости ЭлектроТехники: Информ. - справ. изд. - 2010. - №2(62). - С. 28-32], заключающийся в том, что сначала выявляют признаки обрыва одной фазы, приведшего к отключению воздушной линии, затем включают ненагруженную воздушную линию под напряжение и измеряют в фазах емкостные токи, используя приборы, например, РЕТОМЕТР, ПАРМА-ВАФ или ВАФ-85, подключая их во вторичные цепи (с одного конца линии). По результатам измерений определяют расстояние до места обрыва фазы - сравнивают измеренный емкостной ток с расчетным емкостным током линии.There is a method of determining the location of the breakdown of one phase of an overhead power line [Lastovkin V.D. Diagnostics of overhead lines 110-220 kV under operating voltage. Determination of phase break points // ElectroTehniki News: Inform. - ref. ed. - 2010. - No. 2 (62). - S. 28-32], which consists in the fact that first they reveal signs of a break in one phase, which led to the shutdown of the overhead line, then turn on the unloaded overhead line under voltage and measure the capacitive currents in phases using instruments, for example, RETOMETER, PARMA-VAF or VAF-85, connecting them to the secondary circuit (from one end of the line). According to the measurement results, the distance to the phase break point is determined - the measured capacitive current is compared with the calculated capacitive current of the line.

Недостатками способа являются его многоэтапность, неучет распределенности параметров линии электропередачи и низкая точность определения места обрыва фазы воздушной линии, необходимость отключения линии.The disadvantages of the method are its multi-stage, neglect of the distribution of parameters of the power line and low accuracy of determining the breakage phase of the overhead line, the need to disconnect the line.

Известен способ определения места обрыва одной фазы воздушной линии электропередачи [патент RU 2455654], заключающийся в том, что производят мониторинг электрической сети расположенным на питающей сеть подстанции ведущим устройством, осуществляющим сканированием сети предварительный сбор информации о целостности сегментов сети путем опроса ведомых устройств. Ведомые устройства, расположенные на границах сети на каждом конце линии разветвленной сети, подают высокочастотные напряжения прямой последовательности на все три фазных провода линии электропередачи, сдвинутые по фазе друг относительно друга на 120°, а ведущее устройство принимает и записывает трехфазное высокочастотное напряжение, получаемое ведущим устройством от каждого ведомого устройства в отдельности, при этом при совместной обработке всех записанных трехфазных высокочастотных сигналов со всех ведомых устройств определяют место обрыва фазы воздушной линии электропередачи.There is a method of determining the location of the breakdown of one phase of an overhead power line [patent RU 2455654], which consists in monitoring the electrical network located on the supply network of the substation master device that scans the network preliminary collection of information about the integrity of the network segments by interrogating slave devices. Slave devices located at the network boundaries at each end of a branched network line supply high-frequency, direct-sequence voltages to all three phase wires of the power line, 120 ° out of phase with each other, and the master receives and records the three-phase high-frequency voltage received by the master from each slave device separately, while when processing all recorded three-phase high-frequency signals from all slaves together, m There is a break in the phase of the overhead power line.

Недостатком способа является то, что определяется не точное место обрыва одной фазы, а лишь сегмент сети, где произошел обрыв фазы, а также неучет распределенности параметров линии электропередачи.The disadvantage of this method is that it is not determined the exact location of the breakdown of one phase, but only the network segment where the breakage occurred, as well as the neglect of the distribution of parameters of the power line.

Известен способ определения места обрыва одной фазы воздушной линии электропередачи [патент RU 2508555], выбранный в качестве прототипа, заключающийся в том, что производят мониторинг электрической сети. При этом измеряют массивы мгновенных значений сигналов напряжений и токов трех фаз в начале линии для одних и тех же моментов времени, передают сигналы с конца линии в ее начало по каналу связи, сохраняют пары цифровых отсчетов как текущие, осуществляют сдвиг одноименных сигналов фаз В и С соответственно на углы 120° и 240°, далее одновременно определяют массивы мгновенных значений симметричных составляющих напряжений и токов прямой и обратной последовательностей фазы А в начале и конце линии и соответствующие им векторные значения напряжений и токов, затем по результатам измерений рассчитывают расстояние до места обрыва фазы.A known method of determining the location of the breakdown of one phase of an overhead power line [patent RU 2508555], selected as a prototype, which consists in monitoring the electrical network. At the same time, arrays of instantaneous values of voltage and current signals of three phases at the beginning of the line are measured for the same time instants, they transmit signals from the end of the line to its beginning through the communication channel, save pairs of digital samples as current, shift the signals of the same phases B and C respectively, at angles of 120 ° and 240 °, then simultaneously determine arrays of instantaneous values of the symmetrical components of the voltages and currents of the forward and reverse sequences of phase A at the beginning and end of the line and the corresponding vector voltage values ni and currents, then, based on the measurement results, the distance to the place of phase failure is calculated.

Предложенный способ является более точным за счет учета распределенности параметров воздушной линии электропередачи и использования в качестве исходных данных массивов мгновенных значений токов и напряжений, измеренных на обоих концах линии.The proposed method is more accurate by taking into account the distribution of the parameters of the overhead power line and using as source data arrays of instantaneous values of currents and voltages measured at both ends of the line.

Недостатком способа является то, что не учитывается пофазное различие продольных и поперечных параметров линии, а также то, что для его реализации необходимо использовать специальное устройство, которое промышленно не производится.The disadvantage of this method is that it does not take into account the phase difference between the longitudinal and transverse parameters of the line, as well as the fact that for its implementation it is necessary to use a special device that is not industrially produced.

Указанные недостатки могут приводить к погрешности в определении места повреждения из-за усреднения величин сопротивлений линии и значительным затратам при реализации.These shortcomings can lead to errors in determining the location of damage due to averaging of the line resistance values and significant implementation costs.

Изобретение направлено на решение задачи по созданию технологий, позволяющих повысить эффективность электроснабжения.The invention is aimed at solving the problem of creating technologies to improve the efficiency of power supply.

Технический результат изобретения заключается в повышении точности определении места обрыва провода линии за счет учета величин полных фазных и междуфазных сопротивлений линии при использовании измеренных аварийных величин фазных токов и напряжений.The technical result of the invention is to increase the accuracy of determining the place of wire line breakage by taking into account the values of the total phase and interphase resistances of the line when using the measured emergency values of phase currents and voltages.

Технический результат достигается за счет того, что в способе определения места обрыва провода воздушной линии электропередачи по замерам с двух ее концов, имеющей комплексные сопротивления проводов фаз ZAA, ZBB, ZCC, междуфазные комплексные сопротивления ZAB, ZAC, ZBA, ZBC, ZCA, ZCB, емкостные проводимости проводов фаз линии на землю YAA, YBB, YCC, емкостные междуфазные проводимости линии YAB, YAC, YBA, YBC, YCA, YCB, соединяющей две питающие системы, в котором измеряют с двух концов линии (′ - один конец линии, ′′ - второй конец линии) несинхронизированные по углам комплексные фазные токи ( I ˙ ' A , I ˙ ' B , I ˙ ' C )

Figure 00000001
, ( I ˙ ' ' A , I ˙ ' ' B , I ˙ ' ' C )
Figure 00000002
и напряжения ( U ˙ ' A , U ˙ ' B , U ˙ ' C )
Figure 00000003
, ( U ˙ ' ' A , U ˙ ' ' B , U ˙ ' ' C )
Figure 00000004
основной частоты в момент обрыва, расчетным путем определяют значение расстояния до места обрыва, согласно изобретению предварительно формируют модель линии, как значения продольных и поперечных параметров N участков схемы замещения линии в трехфазном виде:The technical result is achieved due to the fact that in the method for determining the breakage point of a wire of an overhead power line by measurements from its two ends, having complex resistance of phase wires Z AA , Z BB , Z CC , phase-to-phase complex resistances Z AB , Z AC , Z BA , Z BC , Z CA , Z CB , capacitive conductivity of the phase conductors of the line to ground Y AA , Y BB , Y CC , capacitive interphase conductivity of the line Y AB , Y AC , Y BA , Y BC , Y CA , Y CB connecting the two power systems in which they measure from two ends of the line (′ is one end of the line, ′ ′ is the second end of the line) is not synchronized nye at the corners of the complex phase currents ( I ˙ '' A , I ˙ '' B , I ˙ '' C )
Figure 00000001
, ( I ˙ '' '' A , I ˙ '' '' B , I ˙ '' '' C )
Figure 00000002
and voltage ( U ˙ '' A , U ˙ '' B , U ˙ '' C )
Figure 00000003
, ( U ˙ '' '' A , U ˙ '' '' B , U ˙ '' '' C )
Figure 00000004
of the fundamental frequency at the moment of a break, by calculating, determine the value of the distance to the break, according to the invention, a line model is preliminarily formed as the values of the longitudinal and transverse parameters N of the sections of the line equivalent circuit in a three-phase form:

Figure 00000005
;
Figure 00000005
;

Figure 00000006
,
Figure 00000006
,

где ZAAij, ZBBij, ZCCij - значения собственных продольных сопротивлений фаз участка i-j линии (Ом);where Z AAij , Z BBij , Z CCij are the values of the intrinsic longitudinal phase resistances of the phase section ij of the line (Ohm);

ZABij, ZACij, ZBAij, ZBCij, ZCAij, ZCBij - значения взаимных продольных сопротивлений фаз участка i-j линии (Ом);Z ABij , Z ACij , Z BAij , Z BCij , Z CAij , Z CBij - the values of the mutual longitudinal longitudinal phase resistances of the section ij of the line (Ohm);

YAAij, YBBij, YCCij - значения собственных поперечных емкостных проводимостей фаз участка i-j линии (Ом);Y AAij , Y BBij , Y CCij - values of the intrinsic transverse capacitive conductivities of the phases of the section ij of the line (Ohm);

YABij, YACij, YBAij, YBCij, YCAij, YCBij - значения взаимных поперечных емкостных проводимостей фаз участка i-j линии (Ом).Y ABij , Y ACij , Y BAij , Y BCij , Y CAij , Y CBij - the values of the mutual transverse capacitive conductivities of the phases of the section ij of the line (Ohm).

Значения собственных и взаимных сопротивлений определяются по общеизвестным выражениям (например, Ульянов С.А. Электромагнитные переходные процессы в энергетических системах. Изд-во «Энергия», 1970 г., с. 293, 294).The values of intrinsic and mutual resistances are determined by well-known expressions (for example, Ulyanov SA Electromagnetic transient processes in energy systems. Publishing House "Energy", 1970, p. 293, 294).

Значения емкостных проводимостей фаз на «землю» и взаимных емкостных проводимостей между фаз определяются по общеизвестным выражениям (например, Висящев А.Н. Приборы и методы определения места повреждения на линиях электропередачи. Учебное пособие. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2001 г., с. 27-29).The values of the capacitive conductivities of the phases to the ground and the mutual capacitive conductivities between the phases are determined by well-known expressions (for example, A. Visyashchev. Instruments and methods for determining the location of damage on power lines. Textbook. Irkutsk: Publishing house of ISTU, 2001, p. 27-29).

Далее после получения значений измеренных фазных напряжений на шинах и токов с двух концов линии (′ - обозначение одного конца, ′′ - обозначение другого конца) задают поочередно точки j в конце каждого участка вдоль линии, формируют и сохраняют для двух концов линии значения комплексных фазных напряжений в каждой j-ой точке по выражениям:Then, after obtaining the values of the measured phase voltages on the tires and currents from two ends of the line (′ is the designation of one end, ′ ′ is the designation of the other end), j points are set alternately at the end of each section along the line, and the complex phase values are generated and stored for the two ends of the line stresses at each j-th point by the expressions:

Figure 00000007
;
Figure 00000007
;

Figure 00000008
,
Figure 00000008
,

где:Where:

Figure 00000009
- значения комплексных фазных напряжений в каждой i-ой точке линии, для i=1 значения напряжений на шинах одного конца линии (В);
Figure 00000009
- the values of the complex phase voltages at each i-th point of the line, for i = 1 the voltage values on the tires of one end of the line (V);

Figure 00000010
- значения комплексных фазных напряжений в каждой i-ой точке линии, для i=1 значения напряжений на шинах другого конца линии (В), где:
Figure 00000010
- the values of the complex phase voltages at each i-th point of the line, for i = 1 the voltage values on the tires of the other end of the line (B), where:

Figure 00000011
- значения комплексных фазных напряжений в каждой j-ой точке линии с одного конца линии (В);
Figure 00000011
- the values of the complex phase voltages at each j-th point of the line from one end of the line (B);

Figure 00000012
- значения комплексных фазных напряжений в каждой j-ой точке линии с другого конца линии (В);
Figure 00000012
- the values of the complex phase voltages at each j-th point of the line from the other end of the line (B);

Figure 00000013
- значения комплексных фазных токов на участке i-j с одного конца линии, для i=1; значения комплексных фазных токов, измеренных с одного конца линии (А);
Figure 00000013
- the values of the complex phase currents in the section ij from one end of the line, for i = 1; values of complex phase currents measured from one end of the line (A);

Figure 00000014
- значения комплексных фазных токов на участке i-j с другого конца линии, для i=1 значения комплексных фазных токов, измеренных с другого конца линии (А);
Figure 00000014
- the values of the complex phase currents in the section ij from the other end of the line, for i = 1 the values of the complex phase currents measured from the other end of the line (A);

Figure 00000015
- значения продольных собственных и взаимных сопротивлений участков i-j схемы замещения линии с одного конца линии (Ом);
Figure 00000015
- the values of the longitudinal intrinsic and mutual resistances of sections ij of the line equivalent circuit at one end of the line (Ohm);

Figure 00000016
- значения продольных собственных и взаимных сопротивлений участков i-j схемы замещения линии с другого конца линии (Ом).
Figure 00000016
- the values of the longitudinal intrinsic and mutual resistances of sections ij of the line equivalent circuit from the other end of the line (Ohm).

Далее формируют значения фазных токов в поперечных емкостных проводимостях в i-ой и j-ой точках участка линии по выражениям:Next, form the values of the phase currents in the transverse capacitive conductivities at the i-th and j-th points of the line section according to the expressions:

Figure 00000017
;
Figure 00000017
;

Figure 00000018
;
Figure 00000018
;

Figure 00000019
;
Figure 00000019
;

Figure 00000020
.
Figure 00000020
.

Если в j-ом узле включена отпайка, то формируют значения фазных токов в поперечных емкостных проводимостях и в отпайке в j-ой точке линии по выражениям:If a jumper is turned on in the jth node, then the phase currents are generated in the transverse capacitive conductivities and in the junction at the jth point of the line according to the expressions:

Figure 00000021
;
Figure 00000021
;

Figure 00000022
.
Figure 00000022
.

Формируют и сохраняют значения фазных токов в продольных сопротивлениях в каждом (ij+1)-ом участке линии по выражениям:Form and store the values of phase currents in longitudinal resistances in each (ij + 1) th section of the line according to the expressions:

Figure 00000023
;
Figure 00000023
;

Figure 00000024
,
Figure 00000024
,

где:Where:

Figure 00000025
- значения поперечных собственных и взаимных емкостных проводимостей половины участка i-j схемы замещения линии с одного конца линии (Сим);
Figure 00000025
- the values of the transverse intrinsic and mutual capacitive conductivities of half of the section ij of the line equivalent circuit at one end of the line (Sim);

Figure 00000026
- значения поперечных собственных и взаимных емкостных проводимостей половины участка i-j схемы замещения линии с другого конца линии (Сим);
Figure 00000026
- the values of the transverse intrinsic and mutual capacitive conductivities of half of the section ij of the line equivalent circuit from the other end of the line (Sim);

Figure 00000027
- значения сформированных фазных токов в поперечных емкостных проводимостях в начале каждого ij-ого участка линии с одного конца линии (А);
Figure 00000027
- the values of the generated phase currents in the transverse capacitive conductivities at the beginning of each ij-th section of the line from one end of the line (A);

Figure 00000028
- значения сформированных фазных токов в поперечных емкостных проводимостях в начале каждого ij-ого участка линии с другого конца линии (А);
Figure 00000028
- the values of the generated phase currents in the transverse capacitive conductivities at the beginning of each ij-th section of the line from the other end of the line (A);

Figure 00000029
- значения сформированных фазных токов в поперечных емкостных проводимостях в конце каждого ij-ого участка линии с одного конца линии (А);
Figure 00000029
- the values of the generated phase currents in the transverse capacitive conductivities at the end of each ij-th section of the line from one end of the line (A);

Figure 00000030
- значения сформированных фазных токов в поперечных емкостных проводимостях в конце каждого ij-ого участка линии с другого конца линии (А);
Figure 00000030
- the values of the generated phase currents in the transverse capacitive conductivities at the end of each ij-th section of the line from the other end of the line (A);

Figure 00000031
- значения фазных проводимостей отпайки, включающие в себя проводимости линии и трансформатора от отпайки до нагрузки и нагрузки отпайки (Сим).
Figure 00000031
- the values of the phase conductivities of the tap, including the conductivity of the line and the transformer from tap to load and tap load (Sim).

Далее из сохраненных значений комплексных фазных токов

Figure 00000032
и
Figure 00000033
выделяются модули, по которым строятся графики с двумя осями зависимости модулей токов от номера участка (от расстояния). Точка пересечения графиков соответствует точке обрыва провода.Further, from the stored values of the complex phase currents
Figure 00000032
and
Figure 00000033
modules are distinguished by which graphs are plotted with two axes of the dependence of the current modules on the plot number (on distance). The point of intersection of the graphs corresponds to the point of wire break.

Таким образом, предлагаемое изобретение имеет следующие общие признаки с прототипом:Thus, the invention has the following common features with the prototype:

- Предварительно формируют расчетную модель линии.- Pre-form the calculation model of the line.

- Измеряют фазные токи и напряжения в момент обрыва на линии на обоих концах линии.- Measure phase currents and voltages at the time of a break in the line at both ends of the line.

- Передают информацию с одного конца линии на другой.- Transfer information from one end of the line to the other.

- Формируют промежуточные параметры.- Form intermediate parameters.

- Определяют расчетным путем место обрыва провода.- Determine the place of wire breakage by calculation.

Предлагаемое изобретение имеет следующие отличия от прототипа, что обуславливает соответствие технического решения критерию новизна:The present invention has the following differences from the prototype, which determines the compliance of the technical solution with the criterion of novelty:

- Схемы замещения линий составляют в трехфазном виде, что позволяет наиболее полно учесть физические параметры линии (взаимоиндукцию между проводами фаз линии, междуфазную емкость и емкость на землю).- Line equivalent circuits are in a three-phase form, which allows for the most complete consideration of the physical parameters of the line (mutual induction between the phase wires of the line, inter-phase capacitance and ground capacitance).

- Схему замещения линий составляется из участков линии, что позволяет учесть различие в параметрах линий (транспозиция, различный тип опор, грозозащитный трос и т.п.) на каждом участке.- The line equivalent circuit is made up of line sections, which allows you to take into account the difference in the line parameters (transposition, different type of supports, lightning protection cable, etc.) in each section.

- По измеренным токам и напряжениям и параметрам схемы замещения линии рассчитывают контролируемый параметр - значения комплексных фазных токов

Figure 00000034
и
Figure 00000035
, из которых выделяются модули, по которым строятся графики с двумя осями зависимости модулей токов от расстояния. Точка пересечения графиков соответствует точке обрыва провода.- Based on the measured currents and voltages and parameters of the line equivalent circuit, a controlled parameter is calculated - the values of the complex phase currents
Figure 00000034
and
Figure 00000035
, from which the modules are distinguished, according to which graphs are constructed with two axes of the dependence of the current modules on the distance. The point of intersection of the graphs corresponds to the point of wire break.

Из уровня техники неизвестны отличительные существенные признаки заявляемых способов, охарактеризованных в формуле изобретения, что подтверждает ее соответствие условию патентоспособности «изобретательский уровень».From the prior art, the distinctive essential features of the claimed methods, described in the claims, are unknown, which confirms its compliance with the condition of patentability "inventive step".

Способ реализуют следующим образом.The method is implemented as follows.

На предварительной стадии формируют полную модель линии, в трехфазном виде с учетом взаимоиндуктивных и емкостных связей между проводами линии и землей.At the preliminary stage, a complete line model is formed, in a three-phase form, taking into account the mutually inductive and capacitive connections between the line wires and the ground.

При возникновении обрыва провода измеряют и регистрируют значения комплексных фазных напряжений на шинах и фазных токов в линии.When a wire break occurs, the values of the complex phase voltages on the buses and phase currents in the line are measured and recorded.

Далее разбивают модель линии на равные участки, например от опоры до опоры, формируют напряжения в конце каждого участка в каждой фазе, начиная от шин с одного и другого концов линии, формируют токи в конце каждого участка в каждой фазе, начиная от шин с одного и другого концов линии, сохраняют модули фазных токов в каждом участке в каждой фазе, начиная от шин с одного и другого концов линии. По модулям токов строят графики с осями с двух сторон зависимости модулей токов от номера участка (от расстояния). Точка пересечения графиков с одного и другого концов линии соответствует точке обрыва.Next, the line model is divided into equal sections, for example, from support to support, voltage is formed at the end of each section in each phase, starting from buses from one and the other ends of the line, currents are formed at the end of each section in each phase, starting from buses from one and the other ends of the line, retain the modules of the phase currents in each section in each phase, starting from the buses from one and the other ends of the line. Graphs of currents are used to construct graphs with axes on both sides of the dependence of current modules on the plot number (on distance). The intersection point of the graphs from one and the other ends of the line corresponds to a break point.

Предложенный способ также позволяет определять место обрыва двух проводов, позволяет при этом учесть транспозицию линии. При этом не нужно выполнять синхронизацию замеров по концам линии.The proposed method also allows you to determine the breakage of two wires, while allowing for the transposition of the line. In this case, it is not necessary to synchronize measurements at the ends of the line.

Определение места повреждения, выполненное по предложенной методике, показало также полное отсутствие методической погрешности при изменениях нагрузочного режима в широких диапазонах.The determination of the place of damage, performed according to the proposed methodology, also showed the complete absence of a methodological error with changes in the load regime in wide ranges.

Таким образом, использование полной модели линий в трехфазном виде и измеренных значений фазных токов и напряжений позволяет получить более точную модель, чем достигается более точное определение расстояния до места повреждения.Thus, the use of a full line model in three-phase form and the measured values of phase currents and voltages allows a more accurate model to be obtained than a more accurate determination of the distance to the damage site is achieved.

Claims (1)

Способ определения места обрыва на воздушной линии электропередачи по замерам с двух ее концов, имеющей комплексные сопротивления проводов фаз ZAA, ZBB, ZCC, междуфазные комплексные сопротивления ZAB, ZAC, ZBA, ZBC, ZCA, ZCB, емкостные проводимости проводов фаз линии на землю YAA, YBB, YCC, емкостные междуфазные проводимости линии YAB, YAC, YBA, YBC, YCA, YCB, соединяющей две питающие системы, в котором измеряют с двух концов линии (′ - один конец линии, ′′ - второй конец линии) несинхронизированные по углам комплексные фазные токи (
Figure 00000036
,
Figure 00000037
,
Figure 00000038
), (
Figure 00000039
,
Figure 00000040
,
Figure 00000041
) и напряжения (
Figure 00000042
,
Figure 00000043
,
Figure 00000044
), (
Figure 00000045
,
Figure 00000046
,
Figure 00000047
) основной частоты в момент обрыва, расчетным путем определяют значение расстояния до места обрыва, отличающийся тем, что предварительно формируют модель линии в виде значений продольных и поперечных параметров N участков схемы замещения линии в трехфазном виде:
Figure 00000048

Figure 00000049

где: ZAAij, ZBBij, ZCCij - значения собственных продольных сопротивлений фаз участка i-j линии (Ом);
ZABij, ZACij, ZBAij, ZBCij, ZCAij, ZCBij - значения взаимных продольных сопротивлений фаз участка i-j линии (Ом);
YAAij, YBBij, YCCij - значения собственных поперечных емкостных проводимостей фаз участка i-j линии (Ом);
YABij, YACij, YBAij, YBCij, YCAij, YCBij - значения взаимных поперечных емкостных проводимостей фаз участка i-j линии (Ом), после получения значений измеренных фазных напряжений на шинах и токов в проводах линии при обрыве провода линии с двух концов линии (′ и ′′) задают поочередно точки j в конце каждого участка вдоль линии, формируют и сохраняют для двух концов линии значения комплексных фазных напряжений в каждой j-ой точке по выражениям:
Figure 00000050
;
Figure 00000051
,
где:
Figure 00000052
- значения комплексных фазных напряжений в каждой i-ой точке линии, для i=1 значения напряжений на шинах одного конца линии (В);
Figure 00000053
- значения комплексных фазных напряжений в каждой i-ой точке линии, для i=1 значения напряжений на шинах другого конца линии (В); где:
Figure 00000054
- значения комплексных фазных напряжений в каждой j-ой точке линии с одного конца линии (В);
Figure 00000055
- значения комплексных фазных напряжений в каждой j-ой точке линии с другого конца линии (В);
Figure 00000056
- значения комплексных фазных токов на участке i-j с одного конца линии, для i=1 значения комплексных фазных токов, измеренных с одного конца линии (А);
Figure 00000057
- значения комплексных фазных токов на участке i-j с другого конца линии, для i=1 значения комплексных фазных токов, измеренных с другого конца линии (А);
Figure 00000058
- значения продольных собственных и взаимных сопротивлений участка i-j схемы замещения линии с одного конца линии (Ом);
Figure 00000059
- значения продольных собственных и взаимных сопротивлений участка i-j схемы замещения линии с другого конца линии (Ом),
формируют значения фазных токов в поперечных емкостных проводимостях в i-той точке участка линии по выражениям:
Figure 00000060
;
Figure 00000061
;
формируют значения фазных токов в поперечных емкостных проводимостях в j-той точке участка линии по выражениям:
Figure 00000062
;
Figure 00000063
,
или по выражениям:
Figure 00000064
;
Figure 00000065
,
если в j-том узле включена отпайка,
где:
Figure 00000066
- фазные значения проводимостей отпайки, включающие в себя проводимости линии и трансформатора от отпайки до нагрузки и нагрузки отпайки (Сим),
формируют и сохраняют значения комплексных фазных токов в продольных сопротивлениях в каждом (ij+1)-ом участке линии по выражениям:
Figure 00000067
;
Figure 00000068
,
которые используют при формировании напряжений на следующем участке линии,
где:
Figure 00000069
- значения поперечных собственных и взаимных емкостных проводимостей половины участка i-j схемы замещения линии с одного конца линии (Сим);
Figure 00000070
- значения поперечных собственных и взаимных емкостных проводимостей половины участка i-j схемы замещения линии с другого конца линии (Сим);
Figure 00000071
- значения сформированных фазных токов в поперечных емкостных проводимостях в начале каждого ij-ого участка линии с одного конца линии (А);
Figure 00000072
- значения сформированных фазных токов в поперечных емкостных проводимостях в начале каждого ij-ого участка линии с другого конца линии (А);
Figure 00000073
- значения сформированных фазных токов в поперечных емкостных проводимостях в конце каждого ij-ого участка линии с одного конца линии (А);
Figure 00000074
- значения сформированных фазных токов в поперечных емкостных проводимостях в конце каждого ij-ого участка линии с другого конца линии (А), далее из сохраненных значений комплексных фазных токов
Figure 00000075
и
Figure 00000076
всех N участков выделяют модули, по которым строят графики с двух сторон линии с двумя осями зависимости модулей токов от номера участка, характеризующего расстояние, на которых точка пересечения графиков соответствует точке обрыва провода.
The method of determining the location of a break in an overhead power line by measuring from its two ends, having complex phase conductors Z AA , Z BB , Z CC , phase-to-phase complex resistances Z AB , Z AC , Z BA , Z BC , Z CA , Z CB , capacitive conductivity of the phase conductors of the line to ground Y AA , Y BB , Y CC , capacitive phase-to-phase conductivity of the line Y AB , Y AC , Y BA , Y BC , Y CA , Y CB connecting two power systems, in which it is measured from two ends of the line (′ Is one end of the line, ′ ′ is the second end of the line) complex phase currents unsynchronized at the corners (
Figure 00000036
,
Figure 00000037
,
Figure 00000038
), (
Figure 00000039
,
Figure 00000040
,
Figure 00000041
) and voltage (
Figure 00000042
,
Figure 00000043
,
Figure 00000044
), (
Figure 00000045
,
Figure 00000046
,
Figure 00000047
) of the fundamental frequency at the time of a break, by calculating, determine the distance to the break, characterized in that the line model is preliminarily formed in the form of the longitudinal and transverse parameters N of the sections of the line equivalent circuit in a three-phase form:
Figure 00000048

Figure 00000049

where: Z AAij , Z BBij , Z CCij are the values of the own longitudinal longitudinal phase resistances of the section ij of the line (Ohm);
Z ABij , Z ACij , Z BAij , Z BCij , Z CAij , Z CBij - the values of the mutual longitudinal longitudinal phase resistances of the section ij of the line (Ohm);
Y AAij , Y BBij , Y CCij - values of the intrinsic transverse capacitive conductivities of the phases of the section ij of the line (Ohm);
Y ABij , Y ACij , Y BAij , Y BCij , Y CAij , Y CBij - the values of the mutual transverse transverse capacitive conductivities of the phases of the section ij of the line (Ohm), after obtaining the values of the measured phase voltages on the buses and currents in the wires of the line when the line wire breaks from two the ends of the line (′ and ′ ′) alternately define the points j at the end of each section along the line, form and store for the two ends of the line the values of the complex phase voltages at each jth point according to the expressions:
Figure 00000050
;
Figure 00000051
,
Where:
Figure 00000052
- the values of the complex phase voltages at each i-th point of the line, for i = 1 the voltage values on the tires of one end of the line (V);
Figure 00000053
- the values of the complex phase voltages at each i-th point of the line, for i = 1 the voltage values on the tires of the other end of the line (B); Where:
Figure 00000054
- the values of the complex phase voltages at each j-th point of the line from one end of the line (B);
Figure 00000055
- the values of the complex phase voltages at each j-th point of the line from the other end of the line (B);
Figure 00000056
- the values of the complex phase currents in the section ij from one end of the line, for i = 1 the values of the complex phase currents measured from one end of the line (A);
Figure 00000057
- the values of the complex phase currents in the section ij from the other end of the line, for i = 1 the values of the complex phase currents measured from the other end of the line (A);
Figure 00000058
- the values of the longitudinal intrinsic and mutual resistances of section ij of the line equivalent circuit at one end of the line (Ohm);
Figure 00000059
- the values of the longitudinal intrinsic and mutual resistances of section ij of the line equivalent circuit from the other end of the line (Ohm),
form the values of phase currents in the transverse capacitive conductivities at the i-th point of the line section according to the expressions:
Figure 00000060
;
Figure 00000061
;
form the values of phase currents in the transverse capacitive conductivities at the j-th point of the line section according to the expressions:
Figure 00000062
;
Figure 00000063
,
or by expression:
Figure 00000064
;
Figure 00000065
,
if jumper is turned on in jth node,
Where:
Figure 00000066
- phase values of the conductivity of the tap, including the conductivity of the line and the transformer from tap to load and tap load (Sim),
form and store the values of the complex phase currents in the longitudinal resistances in each (ij + 1) th section of the line according to the expressions:
Figure 00000067
;
Figure 00000068
,
which are used in the formation of stresses in the next section of the line,
Where:
Figure 00000069
- the values of the transverse intrinsic and mutual capacitive conductivities of half of the section ij of the line equivalent circuit at one end of the line (Sim);
Figure 00000070
- the values of the transverse intrinsic and mutual capacitive conductivities of half of the section ij of the line equivalent circuit from the other end of the line (Sim);
Figure 00000071
- the values of the generated phase currents in the transverse capacitive conductivities at the beginning of each ij-th section of the line from one end of the line (A);
Figure 00000072
- the values of the generated phase currents in the transverse capacitive conductivities at the beginning of each ij-th section of the line from the other end of the line (A);
Figure 00000073
- the values of the generated phase currents in the transverse capacitive conductivities at the end of each ij-th section of the line from one end of the line (A);
Figure 00000074
- the values of the generated phase currents in the transverse capacitive conductivities at the end of each ij-th section of the line from the other end of the line (A), then from the stored values of the complex phase currents
Figure 00000075
and
Figure 00000076
of all N sections, modules are distinguished by which plots are plotted on two sides of the line with two axes of dependence of the current modules on the plot number, which characterizes the distance at which the intersection of the graphs corresponds to a wire break point.
RU2015126381/28A 2015-07-01 2015-07-01 Method of determining point of wire breakage on overhead transmission line RU2593405C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015126381/28A RU2593405C1 (en) 2015-07-01 2015-07-01 Method of determining point of wire breakage on overhead transmission line

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015126381/28A RU2593405C1 (en) 2015-07-01 2015-07-01 Method of determining point of wire breakage on overhead transmission line

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2593405C1 true RU2593405C1 (en) 2016-08-10

Family

ID=56612792

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015126381/28A RU2593405C1 (en) 2015-07-01 2015-07-01 Method of determining point of wire breakage on overhead transmission line

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2593405C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2397503C2 (en) * 2005-09-14 2010-08-20 Абб Текнолоджи Аг Method of determining point of fault in power line
CN102081132A (en) * 2010-12-04 2011-06-01 西南交通大学 Two-end distance measuring method of transmission line fault under dynamic condition
RU2485531C2 (en) * 2011-08-22 2013-06-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО "ИрГТУ") Method for determination of short circuit spot on overhead power transmission line from two ends thereof (versions)
RU2492493C2 (en) * 2011-11-23 2013-09-10 Общество с ограниченной ответственностью "Исследовательский центр "Бреслер" Method of determining point of fault of multi-wire electric power network with two-way observation
RU2526095C2 (en) * 2009-10-09 2014-08-20 Александр Никандорович Висящев Method to determine area of damage on overhead power transmission lines (versions)

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2397503C2 (en) * 2005-09-14 2010-08-20 Абб Текнолоджи Аг Method of determining point of fault in power line
RU2526095C2 (en) * 2009-10-09 2014-08-20 Александр Никандорович Висящев Method to determine area of damage on overhead power transmission lines (versions)
CN102081132A (en) * 2010-12-04 2011-06-01 西南交通大学 Two-end distance measuring method of transmission line fault under dynamic condition
RU2485531C2 (en) * 2011-08-22 2013-06-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО "ИрГТУ") Method for determination of short circuit spot on overhead power transmission line from two ends thereof (versions)
RU2492493C2 (en) * 2011-11-23 2013-09-10 Общество с ограниченной ответственностью "Исследовательский центр "Бреслер" Method of determining point of fault of multi-wire electric power network with two-way observation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102129009B (en) Method for measuring positive sequence parameters of ultra-high voltage transmission line based on double end measuring information
RU2539830C2 (en) Method for determining place of damage in air and cable lines of power transmission in networks with insulated neutral
CN109643890B (en) Method and system for locating faults in hybrid transmission line
US20170192047A1 (en) High impedance fault location in dc distribution systems
CN102879716A (en) Method and device for monitoring main insulation of three phases of cables under intersection and interconnection of metal protective layers on line
CN110988600B (en) Power distribution network line break fault section positioning method
CN109444657A (en) A kind of power distribution network high resistance earthing fault Section Location
CN111624444B (en) Distribution line ground fault positioning method and device
CN111766470A (en) Fault positioning method and system for high-voltage direct-current transmission line and direct-current transmission line
RU2593405C1 (en) Method of determining point of wire breakage on overhead transmission line
CN103424627A (en) Method for measuring zero-sequence impedance of parallel distribution network circuit at double ends
RU2593407C1 (en) Method for determining location of short circuit with simultaneous break of wire at overhead transmission line
RU2610852C1 (en) Method of short circuit place determination in overhead power transmission line with calculated synchronisation of measurements at its both ends
US9863998B2 (en) Electrical fault location method
RU2615150C1 (en) Method of determining the short circuit spot on multi-chain with earth-wires, grounded at anchor supports, three-phase electric transmission air-line with distributed parameters
CN102759665A (en) Device for detecting alternating-current resistance of high-pressure cable split conductor
US11327105B2 (en) Fault location in multi-terminal tapped lines
CN102288818A (en) Split type measurement method and split type power distribution terminal
RU2586453C1 (en) Method of determining point of short-circuit on overhead power transmission line at non-synchronised measurements on both ends thereof
RU2593409C1 (en) Method of determining location of short circuit at long power line with spur line
RU2586438C1 (en) Method of determining location of short circuit at long power line of voltage 220 kv and higher
CN103713196A (en) Method for measuring phase self-admittance and phase self-impedance parameters of alternating-current extra-high voltage same-tower double-circuit lines
CN204633468U (en) A kind of area user identification zone device of multimode manner
CN204287327U (en) A kind of ultra-high-tension power transmission line zero sequence impedance metering circuit
RU2620193C1 (en) Method of determining short-short location in overhead power line with distributed parameters