Спосіб визначення відстані до місця виникнення локального дефекту ізоляції та опору цього дефекту у розподільчих мережах

Спосіб визначення відстані до місця виникнення локального дефекту ізоляції та опору цього дефекту у розподільчих мережах, який включає вимірювання значень параметрів режиму мережі і контролювання значення амплітуди струму нульової послідовності та, при якому використовується для розрахунків заступна схема мережі, на підставі перевищення амплітудою струму нульової послідовності припустимого значення виконується визначення приєднання з локальним дефектом ізоляції, який відрізняється тим, що додатково вимірюють значення векторів струмів кожної з трьох фаз та напруг фаз відносно до землі і здійснюють розрахунок за формулами: 2 3 63927 визначають на моделі розподільчої мережі та розраховують відстань до місця локального дефекту ізоляції і опір ізоляції у місці локального дефекту. Однак найбільш близький аналог не дозволяє ефективно та з високою точністю визначати параметри дефектів ізоляції, для застосування цього метода необхідно постійно визначати значення сумарної ємності мережі, яке весь час змінюється в залежності від конфігурації мережі та від погодних умов. Загальними ознаками найбільш близького аналога та корисної моделі, що заявляється є: - вимірювання значень параметрів режиму мережі; - контролювання значення амплітуди струму нульової послідовності; - використання для розрахунків заступної схеми мережі; - визначення приєднання з локальним дефектом ізоляції на підставі перевищення амплітудою струму нульової послідовності припустимого значення. У основу корисної моделі поставлена задача удосконалення способу визначення відстані до місця локального дефекту ізоляції та опору цього дефекту у розподільчих мережах, у якому за рахунок додаткового вимірювання значень векторів струмів кожної з трьох фаз та напруг фаз відносно до землі і виключення операції визначення сумарної ємності мережі, досягається технічний результат - підвищення ефективності визначення параметрів дефектів ізоляції без відключення приєднання. Поставлена задача вирішується тим, що у способі визначення відстані до місця виникнення локального дефекту ізоляції та опору цього дефекту у розподільчих мережах, який включає вимірювання значень параметрів режиму мережі і контролювання значення амплітуди струму нульової послідовності та, при якому використовується для розрахунків заступна схема мережі, на підставі перевищення амплітудою струму нульової послідовності припустимого значення виконується визначення приєднання з локальним дефектом ізоляції, згідно корисної моделі, додатково вимірюють значення векторів струмів кожної з трьох фаз та напруг фаз відносно до землі і здійснюють розрахунок за формулами:   U  U2 , ZH  3   I2 I3 b  d Zdef    U2  U1  ZH  2  2  3 I I ,  Z I H  I  U1  1  Z1  b ,  3  I d де İ1, İ2, İ3, - вектори струмів кожної з трьох фаз;    U1 , U2 , U3 - напруги кожної з трьох фаз відносно до землі; ZH - комплексне значення опору фази навантаження; İd - струм, який проходить крізь місце пошко 4 дження ізоляції; b - відстань до місця виникнення пошкодження електричної ізоляції; Zdef - величина опору дефекту ізоляції. Вказані ознаки складають суть корисної моделі, так як є необхідними та достатніми для досягнення технічного результату. Приклад. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, на фіг. 1 - заступна схема приєднання кабель-електродвигун, на фіг. 2 - пристрій контролю стану ізоляції, з якого видно сутність проведення послідовних операцій, у результаті яких отримують значення віддаленості до місця виникнення замикання або дефекту ізоляції та опору дефекту. Відповідно до схеми пристрою, контролювали стан ізоляції, визначали відстань до локального дефекту ізоляції та відбувалося обчислення значення опору у місці пошкодження приєднань. Пристрій складається з блока 1 визначення амплітуди та фази векторів струму нульової послідовності приєднання кабель-електродвигун 2, струмів фаз приєднання та напруг фаз відносно до землі. Сигнал струму нульової послідовності надходив на вхід 3 блока 1 з виходу трансформатора струму нульової послідовності 4, який встановлено на приєднанні з локальним дефектом ізоляції. На входи 5, 6, 7 блока 1 надходили сигнали відповідно з трьох фазних трансформаторів струму 8 та на дев'ятий, десятий і одинадцятий входи блока 1 сигнали напруг кожної з трьох фаз відносно до землі з виходу трансформатора напруги 12, який з'єднано з початком приєднання з локальним дефектом. З виходу блока 1 струм нульової послідовності, фазні струми та напруги фаз відносно до землі надходили до блока порівняння 13 амплітуди реального вектора струму нульової послідовності з допустимим значенням. У результаті порівняння можливі два варіанта роботи програми. Перший варіант (поточне значення струму нульової послідовності не перевищувало допустиме значення): з виходу 14 блока порівняння 13 сигнал йшов до блока друку 15 і далі на вхід 16 блока 1, після чого знов йшло циклічне порівняння значення амплітуди струму нульової послідовності. Другий варіант (поточне значення струму нульової послідовності перевищувало допустиме значення): сигнал виходив з виходу 17 блока порівняння 13 та йшов до блока 18, де знаходилося значення опору навантаження фаз, яке використовувалося у блоці 19 при обчисленні віддаленості до місця виникнення дефекту або замикання та у блоці 20 визначалася величина опору дефекту ізоляції, після чого сигнал подавався до блока 21 (на дисплей виводилися значення віддаленості до місця замикання b та опору дефекту Zdef), після чого сигнал йшов до блока 22 і на цьому алгоритм визначення відстані до місця виникнення локального дефекту ізоляції та опору цього дефекту у розподільчих мережах завершався. Алгоритми для визначення залежності параметрів дефектів ізоляції від параметрів режиму, що використовуються в робочому режимі, отримані на підставі системи рівнянь поточного стану. Система складена відповідно до заступної схеми 5 63927 приєднання кабель-електродвигун. При складанні заступної схеми приєднання прийняті наступні позначення: İ1, İ2, İ3 - вектори струмів кожної з трьох фаз;    U1 , U2 , U3 - напруги кожної з трьох фаз відносно до землі;  U - напруга зміщення нейтралі; 0 İd - струм, який проходить крізь місце пошкодження ізоляції; b - відстань до місця виникнення пошкодження електричної ізоляції; Zdef - величина опору дефекту ізоляції. Z1, Z2, Z3 - комплексні повздовжні опори кожної з трьох фаз приєднання. Однозначно можна ідентифікувати, що виник дефект або замикання по вектору струму нульової послідовності, фаза якого визначається по відношенню до вектора лінійної напруги. Кожній величині дефекту і точці дефекту відповідає лише один вектор струму нульової послідовності. Тому в результаті ітераційного процесу визначення параметрів дефекту шляхом розрахунку вектора струму нульової послідовності для передбачуваних параметрів дефекту і його порівняння з дійсним значенням досить точно визначається опір Zdef. Система рівнянь, яка описує поточний стан приєднання:    U1  1  Z1  b  d  Zdef I I         Z  1  b    Z   UO I1 Id 1 Id def   Підсумувавши рівняння системи і виконавши перетворення, отримали відстань до місця виникнення локального дефекту ізоляції:    U1  UO  1  Z1  d  Z1  2  d  Zdef I I I b   Z1  2  I1 Id Для визначення поздовжнього опору фази приєднання Z1 записали інше рівняння:    U  U    Z  b      Z  1  b I I I    1 O 1 1  1 d  1 Далі визначили опір Z1:    U1  UO . Z1      b  1 I1 Id У наведених вище виразах як струм İd в місці дефекту може прийматися струм нульової послі 6 довності без врахування власної ємності приєднання. Отриманий вираз для знаходження значення відстані до місця виникнення локального дефекту b використовується після того, як в результаті розв'язання системи рівнянь поточного стану приєднання було знайдено значення Zdef. Тому запропоновано інший метод, для використання якого немає необхідності попереднього визначення опору дефекту ізоляції. Для визначення відстані до місця виникнення локального дефекту b при невідомій величині опору дефекту Zdef складена інша система рівнянь:     U2  U3  2  Z2  3  Z3 I I    U    Z  b      Z  1  b     Z    U1 I1 Id 1 I2 2  2 I1 1  Якщо прийняти, що поздовжні опори фаз приєднання рівні між собою Z1=Z2=Z3=ZH, а також струм дефекту визначається, як İd=İ1+İ2+İ3, тоді визначається відстань до місця виникнення локального дефекту ізоляції:   U  U1  ZH  2  2  3 I I , b 2  Z Id H де поздовжній опір фази навантаження знаходився:   U  U2 ZH  3   I2 I3 За заступною схемою записано:  I  U    Z  b    3Z I 0   1 1 1 d   def Та з попереднього виразу отримано значення опору дефекту ізоляції:  I  U1  1  Z1  b Zdef  3  d I У способі визначення відстані до місця виникнення локального дефекту ізоляції та опору цього дефекту у розподільчих мережах змінили характер процесу визначення параметрів дефектів ізоляції: - замість ітераційного характеру використовується послідовний; - заміна змісту алгоритму, тобто змісту обчислювальних операцій. 7 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 63927 8 Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601