Online Electric

     In recent years, power systems and medium voltage distribution networks grow rapidly and their operation requires more and more new information systems.
     The report presents the results of research carried out on lines in а case of three-phase short circuit. The results presented in tabular and graphical form illustrate three-phase short circuit at one and two series-connected transmission lines. Shown the effect of load to calculate the line impedance and, as a change cosφ (from 0,5 ÷ 1) to provide sufficient accuracy in the determination of the distance to the fault.

Key words: Determination of the distance to the fault, distribution networks of medium voltage, parameters of transmission lines, impedance.

Въведение През последните години се наблюдава стремеж към постигане на по-високо качество от гледна точка на доставки и услуги, което е предпоставка за внедряването и използването на повече компютъризация, автоматизация и контролно измервателни устройства в електроенергийната система. Друг важен аспект е конкурентоспособността на електрическите пазарни мощности и нарастващата взискателност към електрическите компании, да запазят търсенето и да повишат показателите на качеството на енергията в рамките на изискваните стандарти. Това води до насърчаването на развитието и внедряването на нови техники, необходими за повишаване на надеждност, селективност, чувствителност и бързодействие в разпределителните мрежи. В този контекст, бързото и ефективно определяне на мястото на повредата в тези мрежи е един от начините за подобряване на тези показатели. По този начин, различни технически подходи при определяне на разстоянието до мястото на повредата са предложени и представят резултати, които показват необходимостта от нови инвестиции проучвания, свързани с тази проблематика.

Късите съединения са най-честото смущаващо въздействие в тези системи и информацията за техния вид и място е особено важна за отстраняването им и постигане на надеждно електрозахранване на потребителите. Задачата няма радикално решение поради факта, че разпределителните мрежи са силно разклонени и едно измерено разстояние отговаря на няколко места в тях. Нова пречка е и непрекъснатото въвеждане на нови алтернативни източници на енергия, които често се включват към електропроводите средно напрежение и ги превръща в електропроводи, захранвани от две страни.

1. Таблично и графично представяне на резултатите от трифазно късо съединение на единичен въздушен електропровод

В приложението са дадени зависимостите на импеданса, активното съпротивление и раектанса при трифазно късо съединение с различна стойност на преходно съпротивление в мястото на повредата при въздушен електропровод захранен от едната страна. Графично представените резултати от трифазното късо съединение са направени с програмния продукт Matlab R2010b и таблично онагледени в Microsoft Excel. Данните за електропровода са следните: Сечение АС95; Дължина 11.3 km; R₀=0.33 ohm/km; X₀=0.367 ohm/km. Импедансът на линията Zline е равен на = 3.7290 + 4.1471i.

От таблично представените резултати се забелязва, че когато няма преходно съпротивление в мястото на повредата, то изчисления импеданс отговаря на точното местоположение на повредата.

2. Таблично и графично представяне на резултатите от трифазно късо съединение на два последователно свързани въздушни електропровода

В приложението са дадени зависимостите на импеданса, активното съпротивление и раектанса при трифазно късо съединение с различна стойност на преходно съпротивление в мястото на повредата при два последователно свързани въздушни електропроводи с различни сечения захранени от едната страна. Графично представените резултати от трифазното късо съединение са направени с програмния продукт Matlab R2010b и таблично онагледени в Microsoft Excel.

Данните за електропровода са следните:

• първия електропровод P е със сечение АС95, дължина 5 km, R₀=0.33 ohm/km, X₀=0.367 ohm/km;

• втория електропровод R е със сечение АС50, дължина 5 km, R₀=0.65 ohm/km, X₀=0.3800 ohm/km.

При изчисленията за товара Zload=1990000 VA, cosφ=0,8.

Получената стойност за импеданса на първия електропровод е Zp1 =1.65+1.835i оhm.

Получената стойност за втория електропровод е Zr1 =3.25+1.9i оhm.

Графиките са правени при изчисления на база само импеданси.

3. Влияние на товара при изчисляване на импеданса на далекопровод при трифазно късо съединение

В приложението са дадени зависимостите на импеданса, активното съпротивление и раектанса при трифазно късо съединение с различна стойност на преходно съпротивление в мястото на повредата при два последователно свързани въздушни електропроводи с различни сечения захранени от едната страна. Графично представените резултати от трифазното късо съединение са направени с програмния продукт Matlab R2010b и таблично онагледени в Microsoft Excel.

4. Изследване на импеданса на далекопровод при трифазно късо съединение при промяна на cos φ (от 0.5 ÷ 1)

В приложението са дадени зависимостите на импеданса, активното съпротивление и раектанса при трифазно късо съединение с Rsc1=16 ohm преходно съпротивление и промяна на cos φ (от 0.5 ÷ 1).

При два последователно свързани въздушни електропроводи с различни сечения захранени от едната страна, с дължини на електропроводите 5 km. Графично представените резултати от трифазното късо съединение са направени с програмния продукт Matlab R2010b и таблично онагледени в Microsoft Excel.

5. Изследване на импеданса на далекопровод при трифазно късо съединение при отчитане влиянието на активното съпротивление и корекция

В приложението са дадени зависимостите на импеданса, активното съпротивление и раектанса при трифазно късо съединение с различна стойност на преходно съпротивление в мястото на повредата при два последователно свързани въздушни електропроводи с различни сечения захранени от едната страна. Графично представените резултати от трифазното късо съединение са направени с програмния продукт Matlab R2010b и таблично онагледени в Microsoft Excel.

Заключение От наблюдаването на показаните фигури и таблици можем да обобщим следното, че при трифазно късо съединение през активно съпротивлението в мястото на късо съединение, изчисленията за импеданса не дават точен резултат. Ако се откажем от използването на R и работим само с X, то грешката ще бъде по-малка.

Литература

1. И. Л. Небрат, Расчеты токов короткого замыкания для релейной защиты. Учебное пособие, часть первая, Санкт-Петербург, 1996.

2. Кузнецов А.П., В.Ю. Лукоянов, Применение и техническое обслуживание микропроцессорных устройств на электростанциях и в электросетях, Часть 1, Фиксирующие индикаторы для определения мест повреждений на воздушных линиях электропередачи, „НЦ ЭНАС”, Москва, 2001

3. Lyubomirov, S.Y.,S.J. Ovcharov, The Use of the A/D Converter of the Type MAX11040 in Relay Protection, Annual Journal of Electronics, 2010, стр. 39-42, ISSN 1313-1842.

4. Lyubomirov, S.Y., S.J. Ovcharov, Research of an Operating System for the Needs of Relay Protection, Annual Journal of Electronics, 2011, стр. 133-136, ISSN 1313-1842.