Открытый доступ
Доступ для подписчиков
Методы определения места повреждения ЛЭП при замыканиях на землю в сетях с изолированной нейтралью
Аннотация
Приведен анализ дистанционных методов ОМП при замыканиях на землю в сетях с изолированной нейтралью, дана классификация методов ОМП по параметрам аварийного режима, представлен обзор отечественных и зарубежных публикаций по такой тематике. Приведены результаты исследований разработанных алгоритмов ОМП при двойных замыканиях на землю, возникающих как на одной, так и на разных линиях электропередачи, представлены преимущества и недостатки исследованных алгоритмов с указанием потенциальной погрешности каждого из них.
Продемонстрировано преимущество применения алгоритмов, основанных на использовании метода наложения и параметров нормального режима. Предложено применение кратковременных двойных замыканий на землю для определения расстояния до места КЗ при ОЗЗ, что в совокупности с методом наложения позволяет определять расстояния до повреждения даже на линиях с ответвлениями.
Практическая реализация предложенных методов ОМП не представляет технических трудностей и возможна на базе современных терминалов релейной защиты.
Для студентов старших курсов и аспирантов, специалистов — разработчиков средств ОМП и релейной защиты в распределительных сетях, а также для практиков, эксплуатирующих средства релейной защиты.
DOI: 10.71527/EP.BE.2025.06.318
Ключевые слова
Литература
Шуин В. А., Гусенков А, В. Защиты от замыканий на землю в электрических сетях 6 – 10 кВ. М.: НТФ «Энергопрогресс», «Энергетик», 2001. [Библиотечка эдектротехника, приложение к журналу «Энергетик». Вып. 11(35)].
Айзенфельд А. И, Шалыт Г. М. Определение мест короткого замыкания на линиях с ответвлениями / Под ред. В. А. Шуина. М.: Энергия, 1977.
Аржанников, Е. А., Лукоянов В. Ю., Мисриханов М. Ш. Определение места короткого замыкания на высоковольтных линиях электропередачи / Под ред. В. А. Шуина. М.: Энергоатомиздат, 2003.
Куликов, А. Л. Цифровое дистанционное определение мест повреждений ЛЭП / Под ред. М. Ш. Мисриханова. Н. Новгород: Изв. Волго-Вятской академии гос. службы, 2006.
Концепция развития релейной защиты и автоматики электросетевого комплекса. Приложение № 1 к протоколу Правления ОАО «Россети» от 22.06.2015 № 356пр.
СТО ПАО «ФСК ЕЭС» 56947007-29.120.70.241–2017. Технические требования к микропроцессорным устройствам РЗА.
Арцишевский Я. Л. Определение мест повреждения линий электропередачи в сетях с изолированной нейтралью. М: Высш. школа, 1988.
Шалыт Г. М. Определение мест повреждения в электрических сетях М.: Энергоиздат, 1982.
Гриб, О. Г. Автоматизированные методы и средства определения мест повреждения линий электропередачи / О. Г. Гриб, А. А. Светелик, Г. А. Сендерович и др. Под общей ред. О. Г. Гриба. Харьков: ХГАГХ, 2003.
Абрамочкина Л. В. Повышение точности определения места повреждения воздушных линий электропередачи по параметрам предаварийного и аварийного режимов: Дисс. … канд. техн. наук. Томск, НИТПУ, 2016.
Обалин М. Д. Применение имитационного моделирования электротехнических комплексов для адаптации алгоритмов определения места повреждения по параметрам аварийного режима: Дисс. … канд. техн. наук. Нижний Новгород, НГТУ, 2016.
Шалыт Г. М., Айзенфельд А. И., Малый А. С. Определение мест повреждения линий электропередачи по параметрам аварийного режима. М.: Энергоатомиздат, 1983.
Пат. № 1532591 (Франция). Compaquedes compteurs / G. Cahen, H. Guyard, M. Sauillard // Промышленная собственность. 1968. № 28.
Вагапов Г. В. Повышение эффективности эксплуатации распределительных электрических сетей на основе многопараметрических комплексов распознавания однофазных замыканий на землю и гололедообразований на проводах и грозозащитных тросах: Дисс. … доктора. техн. наук. Казань, КГЭУ, 2022.
Бургсдорф В. В. Открытие дуги большой мощности // Электричество. 1948. № 10. С. 15 – 23.
Якимец И. В., Наровлянский А. В., Иванов И. А. Определение места повреждения в линиях электропередачи на основе измерения потоков мощности // Электричество. 1999. № 5. С. 5 – 9.
Белянин А. А. Исследование и разработка средств защиты и локации замыканий на землю фидера распределительной сети: Дисс. … канд. техн. наук. Чебоксары, ЧГУ, 2015.
Пат. № 2737234 РФ МПК G01R 31/08. Способ определения мест двойного замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью / Убасева М. В, Петров В. С. Наумов В. А, Антонов В. И. Опубл. 26.11.2020. Бюл. № 33.
Убасева М. В. Определение мест двойного замыкания на землю в сетях с изолированной нейтралью / М. В. Убасева, В. С. Петров, В. А. Наумов и др. // Релейная защита и автоматизация. 2021. № 4. С. 40 – 46.
Иванов С. В., Кержаев Д. В. Определение мест повреждения двойных замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью // Материалы международной конф. «Actual Trends in Development of Power System Protection and Automation», М., 2009.
Пат. СССР № 1569752 МПК G01R 31/08 (2000.01). Способ определения расстояния до места двухфазного короткого замыкания / Э. П. Ванзович, А.-С. С. Саухатас, В. Г. Гловацкий, А. П. Кузнецов. Опубл. 07.06.1990.
Шалыт, Г. М. Определение мест поврежденияв электрических сетях:учеб. для вузов. М.:Энергоиздат, 1982.
Малый А. С., Шалыт Г. М., Айзенфельд А. И. Определение мест повреждения линий электропередачи по параметрам аварийного режима. М.: Энергия, 1972.
Устинов А. А. Разработка и совершенствование методов определения места повреждения на трехфазных и четырехфазных воздушных линиях электропередачи высокого напряжения: Дисс. … канд. техн. наук. Иркутск, ИРНИТУ, 2015.
Пат. № 2637378 РФ, МПК G01R 31/08 (2006.01) Способ дистанционного определения мест однофазного замыкания на землю / Г. А. Филатова, В. А. Шуин, Д. И. Ганджаев. Опубл. 04.12.2017. Бюл. № 34.
Пат. № 2305293 РФ, МПК G01R 31/08 (2006.01) Способ определения места повреждения электрической сети напряжения 6(10) – 35 кВ с изолированной или компенсированной нейтралью / Л. П. Андрианова, Э. Р. Байбурин. Опубл. 27.08.2007. Бюл. № 24.
Пат. № 2499998С1 РФ, МПК G01R 31/08 (2006.01) Способ определения дальности до однофазного замыкания на землю в линиях электропередачи / Р. Г. РФ Мустафин. Опубл. 27.11.2013. Бюл. № 33.
Байбурин Э. Р. Метод оперативного определения места повреждения электрической сети напряжением 6(10) – 35 кВ // Нефтегазовое дело. 2006.
Пат. № 2222026 РФ, МПК G01R 31/08 (2000.01) Способ определения расстояния до места однофазного замыкания на землю в распределительных сетях / В. Г. Качесов. Опубл. 20.01.2004. Бюл. № 2.
Киржацких Е. Р. Дифференциальный метод и устройство контроля возникновения однофазного замыкания на землю и определения его местоположения в воздушных электрических сетях 6 – 10 кВ с изолированной нейтралью: Дисс. … канд. техн. наук. Казань, КГЭУ, 2022.
Пат. № 2308731 РФ, МПК G01R 31/08 (2006.01) Способ определения места однофазного замыкания на землю с использованием модели линий электропередачи в аварийном режима / Л. П. Андрианова, Э. Р. Байбурин. Опубл. 20.10.2007. Бюл. № 29.
Пат. № 2562931 РФ, МПК G01R 31/08 (2006.01) Способ и устройство для определения места замыкания на землю / ЛИ Жун. Опубл. 10.09.2015. Бюл. № 25.
Пат. № 2174690 РФ, МПК G01R 31/08 Способ определения поврежденного присоединения и места однофазного замыкания в сети с изолированной нейтралью / В. В. Авданин, К. И. Никитин, В. Ю. Тупуреин. Опубл. 10.10.2001.
Пат. № 2542745 РФ, МПК G01R 31/08 (2006.01) Способ определения места однофазного замыкания фидера на землю / Ю. Я. Лямец, А. А. Белянин. Опубл. 27.02.2015. Бюл. № 6.
Пат. № 1478168 СССР, МПК G01R 31/08 Способ определения расстояния до места однофазного замыкания на землю в воздушной сети с изолированной нейтралью и устройство для его осуществления / Д. М. Чекарьков, Я. Л. Арцишевский, В. А. Онучин и др. Опубл. 07.05.1989. Бюл. № 17.
Пат. № 2293342 РФ, МПК G01R 31/08 Способ определения места и расстояния до места однофазного замыкания на землю в электрических сетях 6 – 35 кВ с изолированной или компенсированной нейтралью / В. А. Фастунов. Опубл. 02.10.2007. Бюл. № 4.
Пат. № 2666169 РФ, МПК G01R 31/08 (2006.01) Способ топографического поиска места замыкания на землю в воздушных сетях 10 кВ с изолированной нейтралью / Я. Л. Арцишевский, Э. Лхамсурен. Опубл. 06.09.2018. Бюл. № 25.
Пат. № 1569753 СССР, МПК G01R 31/08 Способ определения расстояния до мест двойных замыканий на землю / Э. П. Ванзович, А.-С. С. Саухатас, В. Г. Гловацкий. Опубл. 07.06.1990. Бюл. № 21
Сидоров С. В. Определение места однофазного замыкания на землю в электрических сетях с изолированной нейтралью: Дисс. … канд. техн. наук. Тюмень: ТИУ, 2023.
Лямец Ю. Я., Кержаев Д. В. Обучаемая релейная защита // Динамика нелинейных дискретных электротехнических и электронных систем: Материалы VII Всероссийской научно-технической конференции. Чебоксары, 2007. C. 185 – 188.
Хакимзянов Э. Ф. Методики и алгоритмы определения мест повреждений при двойных замыканиях на землю в распределительных электрических сетях среднего напряжения по значениям сопротивлений контуров аварийного режима: Дисс. … канд. техн. наук. Казань: КГЭУ, 2015.
Пат. № 2666174 РФ, МПК G01R 31/08 (2006.01) Способ определения расстояния до мест двойных замыканий на землю на линиях электропередачи в сетях с малыми токами замыкания на землю / А. Л. Куликов, В. Ю. Осокин, М. Д. Обалин и др. Опубл. 06.09.2018. Бюл. № 25.
Куликов А. Л., Осокин В. Ю., Обалин М. Д., Шарафеев Т. Р. Способ определения расстояний до мест двойных замыканий на землю // Актуальные проблемы электроэнергетики. 2018. С 196 – 201.
Куликов А. Л., Шарафеев Т. Р., Осокин В. Ю. Методы анализа кибернападений на энергосистему / // Актуальные проблемы электроэнергетики. 2018. С 207 – 213.
Kulikov, A. L., Osokin V. J., Obalin M. D. Improving accuracy the fault location on transmission line 6 – 35 kV for double earth fault // International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM), 2018.
Kulikov A. L, Sharafeev T. R, Osokin V. J. Cyber-Security Problems in Smart Grid. Cyber attacks detecting methods and modelling attack scenarios on electric power systems // International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM), 2018.
Пат. № 2674528 РФ, МПК G01R 31/08 (2006.01) Способ определения расстояния до мест замыканий на землю надвух линиях электропередачи в сетях с малыми токами замыкания на землю / А. Л. Куликов, В. Ю. Осокин, М. Д. Обалин М. Д. и др. Опубл. 11.12.2018. Бюл. № 35.
Куликов А. Л. Применение имитационного моделирования ЛЭП 6 – 35 кВ для повышения точности определения расстояния до двойных замыканий на землю / А. Л. Куликов, М. Д. Обалин, В. Ю. Осокин и др. // Вестник ИГЭУ. 2018. № 1. С. 40 – 49.
Куликов А. Л., Обалин М. Д. Осокин В. Ю. Сокращение времени восстановления поврежденной линии электропередачи 6 – 35 кВ при двойных замыканиях на землю с применением итерационных процедур определения места повреждения // Методические вопросы исследования надежности больших систем энергетики. Вып. 69. Надежность развивающихся систем энергетики. В 2-х книгах / Отв. ред. Н. И. Воропай. Иркутск, 2018. С. 106 – 115.
Kulikov A. L., Osokin V. J., Obalin M. D. Recovery time reduction of a damaged 6 – 35 kV transmission line after double earth fault applying the iteration fault location method // E3S Web Conf. Rudenko International Conference «Rudenko International Conference «Methodological problems in reliability study of large energy systems» (RSES 2018)». 2018. Vol. 58.
Куликов А. Л., Осокин В. Ю., Обалин М. Д. Повышение точности алгоритмов определения места повреждения ЛЭП 6 – 35 кВ при двойных замыканиях на землю с помощью введения итерационных процедур // Электроэнергия. Передача и распределение. 2019. № 1(52). С. 54 – 59.
Пат. № 2685746 РФ, МПК G01R 31/08 (2006.01) Способ определения места и расстояния до места однофазного замыкания на землю вэлектрических сетях 6 – 35 кВ с изолированной или компенсированной нейтралью / А. Л. Куликов, В. Ю. Осокин, А. А. Лоскутов. Опубл. 23.04.2019. Бюл. № 12.
Пат. № 2685747 РФ, МПК G01R 31/08 (2006.01) Способ определения места и расстояния до места однофазного замыкания на землю вэлектрических сетях 6–35 кВ с изолированной или компенсированной нейтралью / А. Л. Куликов, В. Ю. Осокин, А. А. Лоскутов. Опубл. 23.04.2019. Бюл. № 12.
Пат. № 2719278 РФ, МПК G01R 31/08 (2006.01) Способ определения места и расстояния до места однофазного замыкания на землю вэлектрических сетях 6 – 35 кВ с изолированной или компенсированной нейтралью / А. Л. Куликов, В. Ю. Осокин, Д. И. Бездушный и др. Опубл. 17.04.2020. Бюл. № 11.
Пат. № 2737237 РФ, МПК G01R 31/08 (2006.01) Способ определения места и расстояния до места однофазного замыкания на землю вэлектрических сетях 6 – 35 кВ с изолированной или компенсированной нейтралью / А. Л. Куликов, В. Ю. Осокин. Опубл. 26.11.2020. Бюл. № 33.
Куликов А. Л. Определение места повреждения при однофазных замыканиях на землю с использованием кратковременных двойных замыканий / А. Л. Куликов, В. Ю. Осокин, Д. И. Бездушный, А. А. Петров // Методические вопросы исследования надежности больших систем энергетики. Вып. 70. Методические и практические проблемы надежности систем энергетики. В 2-х книгах / Отв. ред. Н. И. Воропай. Ташкент, 2019. С. 35 – 43.
Куликов А. Л. Применение кратковременного двойного замыкания на землю для реализации алгоритма определения места повреждения ЛЭП 6 – 35 кВ при однофазных замыканиях на землю / А. Л. Куликов, В. Ю. Осокин, Д. И. Бездушный и др. // Электроэнергия. Передача и распределение. 2020. № 2(59). С. 35 – 41.
Kulikov A. L., Osokin V. Ju., Bezdushniy D. I. Determining single-phase earth fault location with applying short-term double earth fault // E3S web Conf. Rudenko International Conference «Methodological problems in reliability study of large energy systems» (RSES 2019). 2019. Vol. 139.
Kulikov A. L. The support vector machine application in the implementation of multidimensional relay protection / A. L. Kulikov, D. I. Bezdushniy, M. V. Sharygin, et al. // E3S Web Conf. Rudenko International Conference «Methodological problems in reliability study of large energy systems» (RSES 2019). 2019. Vol. 139.
Куликов, А. Л. Анализ применения метода опорных векторов в многомерной релейной защите / А. Л. Куликов, Д. И. Бездушный, М. В. Шарыгин и др. // Изв. РАН. Сер. «Энергетика». 2020. № 2. С. 123 – 132.
Пат. № 2750421 РФ, МПК G01R 31/08 (2006.01) Способ определения расстояния до мест двойных замыканий на землю на линияхэлектропередачи в сетях с малыми токами замыкания на землю / А. Л. Куликов, В. Ю. Осокин, А. А. Лоскутов и др. Опубл. 28.06.2021. Бюл. № 19.
Пат. № 2753838 РФ, МПК G01R 31 / 52 (2020.01) Способ определения расстояния до мест замыканий на землю на двух линиях электропередачи в сетях с малыми токами замыкания на землю / А. Л. Куликов, В. Ю. Осокин, А. А. Лоскутов, А. А. Севостьянов. Опубл. 24.08.2021. Бюл. № 24.
Куликов А. Л. Исследование возможности применения метода наложения для реализации алгоритмов определения мест повреждений в сетях с изолированной нейтралью / А. Л. Куликов, В. Ю. Осокин, Д. И. Бездушный и др. // Методические вопросы исследования надежности больших систем энергетики. Вып. 71. Надежность энергоснабжения потребителей в условиях их цифровизации. В 3-х книгах / Отв. ред. Н. И. Воропай. Казань, 2020. С. 153 – 160.
Лоскутов А. А., Метрович М., Осокин В. Ю. Повышение распознаваемости режимов функционирования системы электроснабжения на основе методов машинного обучения // Релейная защита и автоматизация. 2020. № 4(41). С. 26 – 34.
Kulikov A. L. Research of the possibility of application of the superposition method for implementation of algorithms for determining damage locations in networks with isolated neutral / A. L. Kulikov, V. Ju. Osokin, D. I. Bezdushniy, et al. // E3S Web Conf. Rudenko International Conference «Rudenko International Conference «Methodological problems in reliability study of large energy systems» (RSES 2020)». 2020. Vol. 216.
Kulikov A. L. K-nearest neighbors algorithm application in the electrical grid states recognition problems / A. L. Kulikov, D. I. Bezdushniy, V. Yu. Osokin, et al. // E3S Web Conf. Rudenko International Conference «Rudenko International Conference «Methodological problems in reliability study of large energy systems» (RSES 2020)». 2020. Vol. 216.
Куликов А. Л. Применение метода наложения для решения задачи определения места повреждения в сетях среднего напряжения / А. Л. Куликов, В. Ю. Осокин, Д. И. Бездушный и др. // Электричество. 2021. № 9. С. 38 – 44.
Куликов А. Л., Лукичева И. А. Определение места повреждения линии электропередачи по мгновенным значениям осциллограмм аварийных событий // Вестник ИГЭУ. 2016. № 5. С. 16 – 21.
Куликов А. Л., Колобанов П. А., Обалин М. Д. Применение методов определения места повреждения в цифровой дистанционной защите линии электропередач // Изв. вузов. Сер. «Электромеханика». 2014. № 1. С. 83 – 87.
Беляев Ю. С. Актуальные вопросы определения мест повреждения воздушных линий электропередачи. М.: НТФ «Энергопрогресс», 2010. [Библиотечка электротехника, приложение к журналу «Энергетик». № 11(143)].
Ссылки
- На текущий момент ссылки отсутствуют.
© 1998 — 2025 НТФ «Энергопрогресс»
Адрес редакции:
129090, г. Москва, ул. Щепкина, д. 8
Телефон: +7 495 234-74-21
E-mail: energetick@mail.ru