Ученые НГТУ НЭТИ разработали метод определения места повреждения фазной изоляции
В Новосибирском государственном техническом университете НЭТИ разработали метод, который может использоваться для локации однофазных замыканий на воздушных линиях электропередачи. Он позволяет определять место повреждения фазной изоляции без установки дорогостоящего оборудования и повысить надежность электроснабжения за счет быстрого обнаружения поврежденных участков.
Как отмечает доцент кафедры техники и электрофизики высоких напряжений НГТУ НЭТИ доктор технических наук Владимир Качесов, наиболее частым повреждением в электрических сетях (ЭС) с неэффективно заземленной нейтралью (в России это ЭС 6-35 кВ) является однофазное замыкание на землю (ОЗЗ).
Когда в таких ЭС происходит однофазное замыкание на землю, ток повреждения ограничен только емкостью электрической сети и слишком мал для срабатывания релейной защиты. Линия продолжает работать, но ОЗЗ значительно повышает напряжение на других фазах. Это создает риск пробоя изоляции здоровых фаз, возникновения междуфазных коротких замыканий и в конечном итоге может привести к аварийному отключению потребителей. При ОЗЗ недостаточно выделить поврежденную линию передачи, важная задача — определить место (зону) повреждения, чтобы оперативно-выездная бригада могла локализовать и устранить неисправность.
Ученые НГТУ НЭТИ предложили метод определения однофазного замыкания на землю на линии электропередачи на основе результатов измерений от нескольких высокочастотных датчиков, расположенных вдоль ЛЭП и подключаемых к фазным проводам линии.
«Метод основан на возбуждении высокочастотных колебаний в простых RCL-датчиках. Амплитуда колебаний определяется крутизной фронта волны напряжения, возникающей при замыкании, и существенно уменьшается с увеличением расстояния от места замыкания. Анализ телеметрических данных путем построения полиномиальной зависимости напряжений, измеряемых на накопительных конденсаторах датчиков, и нахождения его максимума позволяет определить зону замыкания», — рассказал Владимир Качесов.
Работоспособность метода локализации зоны повреждения была проверена на действующей воздушной линии электропередачи 10 кВ. В ходе эксперимента датчики продемонстрировали нужную чувствительность, а записанные сигналы подтвердили эффективность предложенного решения для точного определения места повреждения.
Относительная погрешность метода зависит от различных факторов, а именно: способов расстановки ВЧ-датчиков вдоль линии, их количества, длины самой линии, удельного сопротивления земли. На основе проведенного моделирования ученые пришли к выводу, что для минимизации погрешности целесообразно располагать датчики на равном расстоянии вдоль воздушной линии.
Предложенный учеными НГТУ НЭТИ метод может использоваться для локации однофазных замыканий на воздушных линиях электропередачи, особенно там, где нет возможности устанавливать измерительные трансформаторы тока нулевой последовательности.
Узнавайте первыми главные энергетические новости и актуальную информацию о важных событиях дня в России и мире.
Подписывайтесь на наш канал в МАX
"ГИС-Профи. Информационное сопровождение предприятий энергетической отрасли"