energyЭнергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГENERGETIKA. Proceedings of CIS higher education institutions and power engineering associations1029-74482414-0341BNTUenergy-814Research ArticleЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКАELECTRICAL POWER ENGINEERINGОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕСТА ПОВРЕЖДЕНИЯ НА ЛИНИЯХ НАПРЯЖЕНИЕМ 6–35 кВ С ОДНОСТОРОННИМ ПИТАНИЕМDETECTION OF FAULT LOCATION ON THE POWER LINES 6–35 kV WITH UNILATERAL FEEDРоманюкФ. А.RomaniukF. A.

Доктор технических наук, профессор

Professor, PhD in Engineering

faromanuk@bntu.byШевалдинМ. А.ShevaldinM. A.

Магистр технических наук

Master of Engineering

faromanuk@bntu.byБелорусский национальный технический университетБеларусьBelarusian National Technical UniversityBelarus20142010201405514Copyright © Романюк Ф.А., Шевалдин М.А., 20142014Романюк Ф.А., Шевалдин М.А.Romaniuk F.A., Shevaldin M.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://energy.bntu.by/jour/article/view/814

Рассмотрена работа нового алгоритма определения места повреждения на линиях напряжением 6–35 кВ с односторонним питанием. Входной информацией для данного алгоритма являются только результаты оперативного контроля токов короткого замыкания поврежденных фаз. Сделан анализ влияния на работу данного алгоритма следующих факторов: вида короткого замыкания, переходного сопротивления в месте повреждения, погрешности трансформаторов тока, величины нагрузки линии, мощности и сопротивления питающей системы, погрешности расчета токов короткого замыкания в начале и конце линии. Оценочные параметры указанного алгоритма определения места повреждения с учетом обозначенных влияющих факторов получены методом вычислительного эксперимента. Анализ результатов проведенного моделирования показал, что характер изменения относительной погрешности определения места короткого замыкания при различных видах повреждений примерно одинаковый. При этом уровни указанных относительных погрешностей от воздействия всех влияющих факторов могут быть меньше, чем только от одного из них. Это объясняется взаимной компенсацией влияния на значения относительных погрешностей различных факторов. Данное обстоятельство необходимо учитывать при выполнении соответствующих оценок для наихудшего случая.

Представлены динамические характеристики работы рассматриваемого алгоритма определения места повреждения, позволяющие оценить время его работы в различных режимах. Их анализ свидетельствует о практически не отличающихся в количественном и качественном отношениях зависимостях для различных нагрузок и видов повреждений. В ходе оценки результатов выполненных исследований обращено внимание на то, что, контролируя в режиме коротких замыканий только один параметр, а именно ток коротких замыканий, вполне возможно с приемлемой достоверностью определить место повреждения.

The paper describes new algorithm of detecting the fault location for the power lines 6–35 kV with unilateral feed. The results of operational control of the short-circuit current for the faulted phases are the only initial data needed for the fault location algorithm. Analysis of the impact of the type of short circuit, transition resistance at the damaged point, errors of current transformers, load of the line, power and resistance of supply system, calculation errors of short-circuit currents at the beginning and at the end of the line on the performance of this algorithm is also performed. Estimated parameters of the algorithm of detecting the fault location based on identified influencing factors were established by method of computational experiment. Analysis of the simulation results performed shows that the variation of the relative error in the fault location determination for different types of faults is about the same. Moreover levels of these relative errors from the effects of all influencing factors can be less than just from one of them. This is due to the mutual compensation of the various factors’ influence on values of relative errors. This fact must be taken into consideration when performing the corresponding estimates for the worst case scenario.

This paper presents the dynamic characteristics of this algorithm for detecting the fault location that allows estimating the time of detecting the fault location in different modes. Their analysis shows that there is almost no difference in quantitative and qualitative dependencies for different loads and types of faults. As the evaluation of results performed it should be noted that by means of the control only one parameter in short current mode, i.e. the short-circuit current, it is possibly with acceptable accuracy to detect the fault location.

 

энергетикарелейная защитаопределение места поврежденияpower engineeringrelay protectiondetection of fault locationReferencesГельфанд, Я. С. Релейная защита распределительных сетей / Я. С. Гельфанд. – 2-е изд., перераб. и доп. – М. : Энергоатомиздат, 1987. – 368 с.Gelfand, Ja. (1987) Relay Protection of Distribution Networks. 2nd ed. Moscow, Energoatomizdat. 368 p. (in Russian).О выборе характеристик срабатывания токовых защит линий в распределительных сетях с односторонним питанием / Ф. А. Романюк [и др.] // Энергетика… (Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ). – 2008. – № 6. – С. 5–10.Romaniuk, F. A., Tishechkin, A. A., Rumiantsev, V. Iu., Novash, V. I., Bobko, N. N., Glinskii, E.V. (2008) About Choice of Pick-up Characterictics of the Current Relay Protections in the Distribution Networks with Unilateral Feed. Izvestiia Vysshikh Uchebnykh Zavedenii i Energeticheskikh Ob’edinenii – Energetika [Proceedings of the Higher Education Institutions and Power Engineering Associations – Power Engineering], 6, 5–10 (in Russian).Романюк, Ф. А. Определение места короткого замыкания на линиях распределительных сетей в объеме функций микропроцессорных токовых защит / Ф. А. Романюк, А. А. Тишечкин, О. А. Гурьянчик // Энергетика… (Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ). – 2010. – № 6. – С. 5–13.Romaniuk, F. A., Tishechkin, A. A., Gurjanchik, O. A. (2010) Detection of Short-Circuit Point Location on the Lines of Distribution Networks in the Range of Functions of Microprocessor Current Relay Protections. Izvestiia Vysshikh Uchebnykh Zavedenii i Energeticheskikh Ob’edinenii – Energetika [Proceedings of the Higher Education Institutions and Power Engineering Associations – Power Engineering], 6, 5–13 (in Russian).Федосеев, А. М. Релейная защита электроэнергетических систем. Релейная защита сетей: учеб. пособие для вузов / А. М. Федосеев. – М. : Энергоатомиздат, 1984. – 520 с.Fedoseev, A. M. (1984) Relay Protection of Electric Energy Systems. Relay Protection of Electric Power Networks. Moscow, Energoatomizdat. 520 p. (in Russian).Чернобровов, Н. В. Релейная защита энергетических систем / Н. В. Чернобровов, В. А. Семенов. – М.: Энергоатомиздат, 1998. – 798 с.Chernobrovov, N. V., Semenov, V. A. (1998) Relay Protection of Electric Energy Systems. Moscow, Energoatomizdat. 798 p. (in Russian).Ковалевский, А. В. Выбор численного значения критерия для определения вида короткого замыкания в адаптивной микропроцессорной токовой защите линий / А. В. Ковалевский // Энергетика… (Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ). – 2007. – № 6. – С. 5–13.Kovalevskij, A. V. (2007) Choice of the Numerical Values Criteria for the Determination of the Type of Short Circuit in Adaptive Microprocessor Current Relay Protections. Izvestiia Vysshikh Uchebnykh Zavedenii i Energeticheskikh Ob’edinenii – Energetika [Proceedings of the Higher Education Institutions and Power Engineering Associations – Power Engineering], 6, 5–13 (in Russian).Романюк, Ф. А. Исследование микропроцессорной токовой направленной защиты линий распределительных сетей / Ф. А. Романюк, О. А. Гурьянчик // Вестник Белорусского национального технического университета. – 2011. – № 5. – С. 61–68.Romaniuk, F. A., Gurjanchik, O. A. (2011) Study of the Microprocessor Current Directional Relay Protection for the Lines in Distribution Networks. Vestnik BNTU [Bulletin of the Belarusian National Technical University], 5, 61–68 (in Russian).Романюк, Ф. А. Определение вида повреждения на линиях распределительных сетей в объеме функций микропроцессорных токовых защит / Ф. А. Романюк, А. А. Тишечкин, Е. В. Булойчик // Энергетика… (Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ). – 2011. – № 4. – С. 5–10.Romaniuk, F. A., Tishechkin, A. A., Bulojchik, E. V. (2011) Determination of the Type of Fault on the Lines of Distribution Networks in the Range of Functions of Microprocessor Current Relay Protections. Izvestiia Vysshikh Uchebnykh Zavedenii i Energeticheskikh Ob’edinenii – Energetika [Proceedings of the Higher Education Institutions and Power Engineering Associations – Power Engineering], 4, 5–10 (in Russian).Романюк, Ф. А. Информационное обеспечение микропроцессорных защит электроустановок: учеб. пособие / Ф. А. Романюк. – Минск : Технопринт, 2001. – 133 с.Romaniuk, F. A. (2001) Information Maintenance of the Microprocessor Relay Protections of the Electrical Installations. Minsk, Tehnoprint. 133 p. (in Russian).Шабад, М. А. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей / М. А. Шабад. – 4-е изд., перераб. и доп. – СПб. : ПЭИПК, 2003. – 350 с.Shabad, M. A. (2003) The Calculations of the Parameters of Relay Protection and Automation in the Distribution Networks. 4th ed. St.Petersburg, PEIPK. 350 p. (in Russian).Шнеерсон, Э. М. Цифровая релейная защита / Э. М. Шнеерсон. – М. : Энергоатомиздат, 2007. – 549 с.. Shneerson, E. M. (2007) Digital Relay Protection. Moscow, Energoatomizdat. 549 p. (in Russian).

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