ipolytechiPolytech JournaliPolytech Journal2782-40042782-6341Irkutsk National Research Technical University10.21285/1814-3520-2018-6-129-136ipolytech-115Research ArticleЭНЕРГЕТИКАPOWER ENGINEERINGОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕСТА КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ НА ЛИНИЯХ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИDETERMINATION OF FAILURE LOCATION IN POWER TRANSMISSION LINESБурянинаН. С.BuryaninaN. S.bns2005_56@mail.ruКоролюкЮ. Ф.KorolyukY. F.kuf2005_41@mail.ruЛесныхЕ. В.LesnykhE. V.abbiel@mail.ruСусловК. В.SuslovK. V.dr.souslov@yandex.ruСеверо-Восточный федеральный университет имени М.К. АммосоваРоссияNorth-Eastern Federal University named after M.K. AmmosovRussian FederationСибирский государственный университет путей сообщенияРоссияSiberian Transport UniversityRussian FederationИркутский национальный исследовательский технический университетРоссияIrkutsk National Research Technical UniversityRussian Federation201815092020226129136Copyright © Бурянина Н.С., Королюк Ю.Ф., Лесных Е.В., Суслов К.В., 20202020Бурянина Н.С., Королюк Ю.Ф., Лесных Е.В., Суслов К.В.Buryanina N.S., Korolyuk Y.F., Lesnykh E.V., Suslov K.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ipolytech.elpub.ru/jour/article/view/115

ЦЕЛЬ. При авариях на линиях электропередачи очень важным является определение места повреждения. Значительную долю повреждений на линиях составляют однофазные короткие замыкания, сопровождаемые обрывами фаз. В данной работе предложены способы определения мест на линиях в сетях с заземленной нейтралью с использованием мгновенных значений параметров промышленной частоты. МЕТОДЫ. Исследования выполнены по программам, моделирующим переходные процессы при коротких замыканиях, сопровождаемых появлением в токах апериодических составляющих. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ. Предложен алгоритм одностороннего способа определения места разрыва фазы линии электропередачи, основанный на обработке мгновенных значений токов и напряжений. Предложен и исследован алгоритм исключения из измеренных токов апериодических составляющих. ВЫВОДЫ. При длительностях интервалов дискретизации в 0,5-0,625 мс, время измерения не превысит 2,5 мс. За это время не наступит насыщение магнитопроводов трансформаторов тока, то есть релейная защита получает неискаженную информацию. Можно определить место разрыва фазы линии электропередачи, измеряя мгновенные значения фазных токов и напряжений со стороны участка линии без короткого замыкания.

PURPOSE. It is very important to localize the short circuit in case of power line failure. A significant percentage of power lines damage belongs to single-phase short circuits accompanied by phase breaks. This paper proposes the methods for determining the locations on the lines in networks with a grounded neutral using instantaneous values of industrial frequency parameters. METHODS. The studies are carried out according to the programs simulating transients under short circuits accompanied by the appearance of aperiodic components in currents. RESULTS AND THEIR DISCUSSION. An algorithm is proposed for a one-way determination method of a transmission line phase break location that is based on the processing of instantaneous values of currents and voltages. An algorithm for the elimination of aperiodic components from measured currents is proposed and researched. CONCLUSIONS. The measurement time will not exceed 2.5 ms under the sampling interval of 0.5-0.625 ms. Magnetic cores of current transformers will not saturate during this time. It means that relay protection receives undistorted information and it is possible to determine the location of the power line phase break by measuring the instantaneous values of phase currents and voltages of the line section without short circuit.

способ определения места короткого замыканияразрыв фазынапряжение прямой последовательностинапряжение обратной последовательностипараметры режима основной частотыпериодические составляющие токовmethod for determining short circuit locationphase breakpositive sequence voltagenegative sequence voltagemain frequency mode parametersperiodic components of currentsReferencesАрбузов Р.С., Овсянников А.Г. Современные методы диагностики воздушных линий электропередачи. Новосибирск: Наука, 2009. 136 с.Арбузов Р.С., Овсянников А.Г. Современные методы диагностики воздушных линий электропередачи. Новосибирск: Наука, 2009. 136 с.Кудрявцев Д.М., Мисриханов М.Ш., Куликов А.Л. Определение места повреждения ЛЭП СВН с помощью фазовых методов // Повышение эффективности работы энергосистем. Труды ИГЭУ. Вып. IX. М.: Энергоатомиздат, 2009. 572 с.Кудрявцев Д.М., Мисриханов М.Ш., Куликов А.Л. Определение места повреждения ЛЭП СВН с помощью фазовых методов // Повышение эффективности работы энергосистем. Труды ИГЭУ. Вып. IX. М.: Энергоатомиздат, 2009. 572 с.Suslov K.V., Solonina A.S., Smirnov А.S. A new way of receiving primary information on electric power system state 2011 IEEE PES Innovative Smart Grid Technologies Europe conference. (ISGT Europe), 2011.Suslov K.V., Solonina A.S., Smirnov А.S. A new way of receiving primary information on electric power system state 2011 IEEE PES Innovative Smart Grid Technologies Europe conference. (ISGT Europe), 2011.Suslov K.V., Solonina N.N., Smirnov A.S. Improving the reliability of operation Microgrids. 2012 IEEE International Energy Conference and Exhibition ENERGYCON (Italy, 9-12 September 2012). Florence, 2012.Suslov K.V., Solonina N.N., Smirnov A.S. Improving the reliability of operation Microgrids. 2012 IEEE International Energy Conference and Exhibition ENERGYCON (Italy, 9-12 September 2012). Florence, 2012.Goudarzi M., Vahidi B., Naghizadeh R.A., Hosseinian S.H. Improved fault location algorithm for radial distribution systems with discrete and continuous wavelet analysis // International Journal of Electrical Power & Energy Systems. 2015. Vol. 67. P. 423-430.Goudarzi M., Vahidi B., Naghizadeh R.A., Hosseinian S.H. Improved fault location algorithm for radial distribution systems with discrete and continuous wavelet analysis // International Journal of Electrical Power & Energy Systems. 2015. Vol. 67. P. 423-430.Gururajapathy S.S., Mokhlis H., Illias H.A., Fault location and detection techniques in power distribution systems with distributed generation // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2017. Vol. 74. P. 949-958.Gururajapathy S.S., Mokhlis H., Illias H.A., Fault location and detection techniques in power distribution systems with distributed generation // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2017. Vol. 74. P. 949-958.Saha M.M., Izykowski J., Rosolowski E. Accurate location of faults on seriescompensated lines with use of two-end unsynchronised measurements. In: Proc of the 9th Int Conf on Developments in Power System Protection DPSP, IEE CP536. 2008. P. 338-343.Saha M.M., Izykowski J., Rosolowski E. Accurate location of faults on seriescompensated lines with use of two-end unsynchronised measurements. In: Proc of the 9th Int Conf on Developments in Power System Protection DPSP, IEE CP536. 2008. P. 338-343.Rosolowski E., Izykowski J., Saha M.M. et al. Accurate transmission line fault location using two-terminal data without time synchronization. Prz Elektrotech (6). 2009. Р. 170-174.Rosolowski E., Izykowski J., Saha M.M. et al. Accurate transmission line fault location using two-terminal data without time synchronization. Prz Elektrotech (6). 2009. Р. 170-174.Ластовкин В.Д. Диагностика ВЛ 110-220 кВ под рабочим напряжением. Определение мест обрыва фазы // Новости электротехники. 2010. № 2 (62). С. 28-32.Ластовкин В.Д. Диагностика ВЛ 110-220 кВ под рабочим напряжением. Определение мест обрыва фазы // Новости электротехники. 2010. № 2 (62). С. 28-32.Вишняков Е.П., Ильин А.В., Швайковский М.А. Диагностика обрыва фазы линии электропередачи под напряжением // Труды военно-космической академии им. А.Ф. Можайского. 2017. № 656. С. 114-118.Вишняков Е.П., Ильин А.В., Швайковский М.А. Диагностика обрыва фазы линии электропередачи под напряжением // Труды военно-космической академии им. А.Ф. Можайского. 2017. № 656. С. 114-118.Пат. № 2 644 974, Российская Федерация, МПК G01R 31/08 (2006.01). Способ определения места разрыва фазы на воздушной линии электропередачи с одновременным коротким замыканием в месте разрыва; заявитель и патентообладатель Н.С. Бурянина, Ю.Ф. Королюк, Е.В. Лесных, К.П. Васильева; заявл. 17.07.2016; опубл. 15.02.2018. Бюл. № 5.Пат. № 2 644 974, Российская Федерация, МПК G01R 31/08 (2006.01). Способ определения места разрыва фазы на воздушной линии электропередачи с одновременным коротким замыканием в месте разрыва; заявитель и патентообладатель Н.С. Бурянина, Ю.Ф. Королюк, Е.В. Лесных, К.П. Васильева; заявл. 17.07.2016; опубл. 15.02.2018. Бюл. № 5.Clarke E. Circuit Analysis of A-C Power Systems. New York: Wiley, 1943. Vol. I. Symetricaland Related Components. 564 p.Clarke E. Circuit Analysis of A-C Power Systems. New York: Wiley, 1943. Vol. I. Symetricaland Related Components. 564 p.Chen K, Huang C.,He J. Fault detection, classification and location for transmission lines and distribution systems: a review on the methods // High Voltage, 2016, Vol. 1, Issue. 1, P. 25 - 33.Chen K, Huang C.,He J. Fault detection, classification and location for transmission lines and distribution systems: a review on the methods // High Voltage, 2016, Vol. 1, Issue. 1, P. 25 - 33.Teng J.-H., Huang W.-H., Luan S.-W. Automatic and Fast Faulted Line-Section Location Method for Distribution Systems Based on Fault Indicators // IEEE Transactions on Power Systems. 2014, Vol. 29, Issue. 4. P. 1653-1662.Teng J.-H., Huang W.-H., Luan S.-W. Automatic and Fast Faulted Line-Section Location Method for Distribution Systems Based on Fault Indicators // IEEE Transactions on Power Systems. 2014, Vol. 29, Issue. 4. P. 1653-1662.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.