Simulation of fault location on real wave forms in electric power systems

|
Simulation of fault location on real wave forms in electric power systems
|
bet | 1/12 | Sana | 06.07.2020 | Hajmi | 0,98 Mb. | | #11149 |
INFOTEH-JAHORINA, Vol. 3, Ref. D-6, p. 185-189, March 2003.
SIMULACIJE ODREĐIVANJA MESTA KVARA NA REALNIM SNIMCIMA ELEKTROENERGETSKOG SISTEMA
SIMULATION OF FAULT LOCATION ON REAL WAVE FORMS IN ELECTRIC POWER SYSTEMS
Branislav Santrač, Elektrotehnički fakultet, Banja Luka
Zdravko Kordić, Elektrotehnički fakultet, Banja Luka
Sadržaj - Realna prenosna električna mreža je podložna raznim vrstama kvarova. Da bi se elektroenergetski sistem dobro održavao potrebno je imati tačne podatke o mestu i tipu kvara. Kada su oni poznati može se vrlo brzo izolovati kvar , te primeniti odgovarajući postupak i restaurirati mreža .Određivanje tipa i vrste kvara se može uraditi na nekoliko načina, a ovde se koristi model koji je razvijen na beogradskom Elektrotehničkom fakultetu od strane prof.Milenka Đurića i njegovih saradnika. Za izračunavanje parametara ovog algoritma je potrebno znati vrednosti harmonika signala kvara. Za to je primenjena metoda pod nazivom Stohastička adiciona A/D konverzija (SAADK). Simulacije na realnim snimcima kvara, na mestu ugradnje releja, i ekstrakcije potrebnih harmonika su pokazale da se metoda može primenjivati za datu svrhu.
Abstract - This work describes a device, locator of breaks in transmission networks, based on the Stochastic Additional A/D Converter. An algorithm has been used for detection, which, unlike the algorithms to date, does the complete analysis of circuits within the break and locates the location of the break BEFORE the protection reacts. The algorithm for calculation requires data about the type of the network, characteristic values of its parameters and values of some harmonics of signals of the voltage and electricity that are measured. They are ON-LINE extracted at every 10ms. The stochastic additional A/D converter (SAADK) is used for the extraction of these harmonics. Simulations of the work of the device have been done on generated readings of electricity and voltage, and on real images of the break.
UVOD
Jedan od najranjivijih segmenata elektroenergetskog sistema jesu dalekovodi ili nadzemni vodovi u sklopu podsistema prenosa električne energije. Oni su najviše izloženi atmosferskim uticajima, usled kojih dolazi do raznih tipova kvarova. Generalno, ti kvarovi se mogu podeliti na dve grupe: prolazni i trajni. Najčešći su kvarovi prolaznog tipa (oko 90 %), izazvani atmosferskim pražnjenjem, atmosferskim pojavama, kao što su magla i rosa ili povećanim zagađenjem vazduha. Od toga, većina su kvarovi sa električnim lukom. Obe vrste kvarova izazivaju reagovanje zaštitnih prekidača koji isključuje napon na deonici pogođenoj kvarom.
2. ALGORITAM ODREĐIVANJA MESTA KVARA
Model 1 za određivanje vrste kvara omogućuje i detekciju mesta kvara, što je opet, bitno za što brže otklanjanje trajnih kvarova. U radu će biti prikazana simulacija koja na realnim snimcima napona i struje voda pogođenog kvarom vrši izračunavanje 1 udaljenosti mesta kvara i veličine napona električnog luka.
Sam električni luk je vrlo nelinearan i u fazi je sa strujom. Snimanja su pokazala oblik na slici 1. Usled takvog oblika električni luk generiše više harmonike napona i struje koji se prostiru u mreži. Napon električnog luka ne zavisi od struje, tj. za opseg struja 100A do 20KA napon luka je konstantan i iznosi 1500 V/m. Za razvoj modela je usvojen oblik luka prikazan na slici 2. kao rezultat mnogih snimanja u laboratoriji 2. Oblik električnog luka sa slike 2. se može predstaviti Furijeovim redom koji sadrži samo neparne sinusne harmonike, kosinusni članovi se mogu zanemariti:
1
h – 1,2,3,4, -red harmonika; k h – koeficijent k-tog harmonika, prikazani u tabeli 1.
Slika 1. Snimak napona i struje luka
|
2. Talasni oblik napona luka
|
|
gde je ua - napon električnog luka
|
|
|
Slika 2. Talasni oblik napona luka
|
|
|
h
|
1
|
3
|
5
|
7
|
9
|
|
|
k
|
1,3
|
0,497
|
0,35
|
0,275
|
0,21
|
|
|
| |