ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ УСТРОЙСТВА ВОЛНОВОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТА ПОВРЕЖДЕНИЯ НА ДВУХЦЕПНОЙ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

DOI: 10.47026/1810-1909-2022-3-88-94

УДК 621.311.1-027-044.952

ББК З279-051.1-017

А.Г. СЕМЕНОВА, А.О. ФЁДОРОВ, В.С. ПЕТРОВ, А.М. ДМИТРЕНКО

Ключевые слова

модальное преобразование, двухцепная линия электропередачи, волновое определение места повреждения

Аннотация

Точность и устойчивость функционирования устройства одностороннего волнового определения места повреждения напрямую зависит от правильности построения модели электрической сети аварийного режима. В режиме земляных коротких замыканий эта задача осложняется ввиду необходимости учета составляющих воздушных и земляного волновых каналов линии электропередачи в модели электрической сети аварийного режима. Ее неправильное решение ведет к снижению точности определения моментов возникновения рабочих волн, что, в свою очередь, увеличивает погрешность расчёта расстояния до места повреждения. С целью правильного построения модели электрической сети аварийного режима и точного выявления моментов возникновения рабочих волн в устройствах волнового определения места повреждения выполняется фазно-модальное преобразование. Таким преобразованием для одноцепной линии электропередачи может быть одно из инвариантных преобразований Кларк, Карренбауэра или Ведпола. Классическое представление этих преобразований не может быть непосредственно применено для электрических величин двухцепной линии электропередачи, состоящей из шести проводов и, соответственно, имеющей шесть независимых волновых каналов. Цель настоящей статьи – иллюстрация применения модального преобразования для разделения электрических величин двухцепной линии электропередачи.

Литература

1. Alekseev V., Petrov V. and Naumov V. Invariance of Modal Transformations of Electrical Values in Traveling Wave Fault Locator. 2020 International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM), Sochi, Russia, 2020, pp. 1-5, DOI: 10.1109/ICIEAM48468.2020.9111912.
2. Ametani A., Nagaoka N., Baba Y. and Ohno T. Power System Transients – Theory and Applications. Boca Raton, FL, USA: CRC Press, 2013.
3. Bickford J.P., Mulinet N. Overvoltage in electrical networks, translated from English by V.V. Bazutkin. Moscow, Energoizdat, 1981.
4. Clarke I. E. Circuit Analysis of Alternating Current Power Systems, vol. 1. New York, Wiley, 1943.
5. Das J. C. Understanding Symmetrical Components For Power System Modeling. New Jersey, Wiley, 2017, 89 p.
6. Dong X.Z., Bo Z.Q., Redfern M.A. and Fang J. The Application of the Wavelet Transform of Travelling Wave Phenomena for Transient Based Protection, IPST2003, International Conference on Power System Transients, Hong Kong, November 2003.
7. Dong X.Z., Kong W. and Cui T. Fault Classification and Faulted-Phase Selection Based on the Initial Current Traveling Wave, in IEEE Transactions on Power Delivery, 2009, vol. 24, no. 2, pp. 552–559.
8. Fedorov A., Petrov V., Afanasieva O., Zlobina Limitations of Traveling Wave Fault Location. 2020 Ural Smart Energy Conference (USEC), Ekaterinburg, 2020, pp. 21–25. DOI: 10.1109/USEC50097.2020.9281153.
9. Fedorov A., Petrov V., Naumov and Hristoforov V. Theory of single-end traveling wave fault location. In: 2021 International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM), Sochi, Russia, 2021, pp. 68–74. DOI: 10.1109/ICIEAM51226.2021.9446310.
10. Hase Y. Handbook of Power System Engineering, John Wiley & Sons Ltd, 2007.
11. Hung K. L., Huan P. V. Performance Evaluation of Traveling Wave Fault Locator for a 220kV Hoa Khanh-Thanh My Transmission Line, 2018.
12. Junior F.M. d. M., Lopes F.V. Mathematical Study on Traveling Waves Phenomena on Three Phase Transmission Lines – Part I: Fault-Launched Waves, in IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 37, no. 2, pp. 1151–1160, April 2022. DOI: 10.1109/TPWRD.2021.3077769.
13. Lei A., Dong X. and Shi S. A Novel Method to Identify the Travelling WaveReflected from the Fault Point or the Remote-end Bus. IEEE Power & Energy Society General Meeting, 2015.
14. Magalhaes F. M., Lopes F. V. Mathematical Study on Traveling Waves Phenomena on Three Phase Transmission Lines – Part II: Reflection and Refraction Matrices, in IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 37, no. 2, pp. 1161–1170, April 2022. DOI: 10.1109/TPWRD.2021.3077730.
15. Mohan M. S., Izykowski J.J., Rosolowski E. Fault Location on Power Networks. Springer, 2010, 432 p.
16. Prado A.J., Filho J.P., Tavares M.C., Portela C.M. Mode domain multiphase transmission line model-use in transient studies, in IEEE Transactions on Power Delivery, 1999, vol. 14, no. 4, pp. 1533–1544. DOI: 10.1109/61.796251.
17. Schweitzer E.O., Guzmán A, Mynam M.V., Skendzic V., Kasztenny B. Locating Faults by the Traveling Waves They Launch, 2014.
18. Shalyt G.M. Fault location in electrical networks, Énergoatomizdat. Moscow, 1982, 312 p.
19. Tavares M.C., Pissolato J. and Portela C.M. Mode domain multiphase transmission line model-use in transient studies. In: IEEE Transactions on Power Delivery, 1999, vol. 14, no. 4, pp. 1533–1544. DOI: 10.1109/61.796251.
20. Wedepohl L. M. Application of matrix methods to the solution of travelling-wave phenomena in polyphaser systems. Proc. IEE, 1963, 110, no. 12, pp. 2200–

Сведения об авторах

Семенова Анастасия Геннадьевна – инженер департамента автоматизации энергосистем, ООО НПП «ЭКРА», Россия, Чебоксары (semenova_ag@ekra.ru; ORCID: https://orcid.org/0000-0002-0211-5341).

Фёдоров Алексей Олегович – аспирант кафедры теоретических основ электротехники и релейной защиты и автоматики, Чувашский государственный университет; инженер-исследователь 3-й категории департамента автоматизации энергосистем, ООО НПП «ЭКРА», Россия, Чебоксары (fedorov_a@ekra.ru; ORCID: https://orcid.org/0000-0001-8863-5956).

Петров Владимир Сергеевич – кандидат технических наук, доцент кафедры теоретических основ электротехники и релейной защиты и автоматики, Чувашский государственный университет, Россия, Чебоксары (petrov_vs@ekra.ru; ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3667-1442).

Дмитренко Александр Михайлович – доктор технических наук, профессор кафедры электроснабжения и интеллектуальных электроэнергетических систем имени А.А. Фёдорова, Чувашский государственный университет, Россия, Чебоксары (dmitrenko_am@mail.ru; ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4380-3482).

Формат цитирования

Семенова А.Г., Фёдоров А.О., Петров В.С., Дмитренко А.М. Особенности применения устройства волнового определения места повреждения на двухцепной линии электропередачи // Вестник Чувашского университета. – 2022. – № 3. – С. 88–94. DOI: 10.47026/1810-1909-2022-3-88-94.

Загрузить полный текст статьи