АНАЛІЗ ПРИЧИН НЕСЕЛЕКТИВНОЇ ДІЇ ЗАХИСТУ ЕЛЕКТРОМЕРЕЖ СЕРЕДНЬОЇ НАПРУГИ ПРИ ОДНОФАЗНИХ ЗАМИКАННЯХ НА ЗЕМЛЮ
DOI:
https://doi.org/10.20998/2313-8890.2025.09.02Ключові слова:
електропостачання, енергоефективність, однофазне замикання на землю, дистанційний захист, обрив фази, дугове замикання, режим нейтралі, струмовий захист, розподільна електромережа, умовна оптимізація параметрів, цільова функціяАнотація
Анотація. Стаття присвячена актуальній проблемі неселективної дії релейного захисту при однофазних замикання на землю, які на сьогодні залишаються найбільш розповсюдженим порушенням роботи розподільних електромереж напругою 6-35 кВ з ізольованим режимом нейтралі. Характерною особливістю таких електромереж є передача електроенергії через повітряні лінії, які є найбільш вразливими через відносно слабку ізоляцію, що і спричиняє високий відсоток їх аварійності. Варіативність топології електромереж напругою 6-35 кВ, розгалужена структура ліній електропередачі та значна їх протяжність, складній рельєф розташування, непостійний характер навантажень та малі значення струмів при однофазних замиканнях суттєво ускладнюють задачу фіксації як самого факту замикання, так і локалізації його місця виникнення. Наслідком малих ємнісних струмів при однофазних замиканнях на землю в мережах напругою 6-35 кВ з ізольованим режимом нейтралі є дія релейного захисту на сигнал без відключення пошкодженої ліній. Якщо дотримуватися рекомендацій відключати лінію з однофазним замиканням на землю якнайшвидше, процес пошуку місця пошкодження та його локалізації може тривати довше нормованого. Предметом проведених досліджень є аналіз причин неселективної дії існуючих захистів електромереж 6-35 кВ при однофазних замиканнях на землю.
Посилання
Alsumaidaee YAM, Yaw CT, Koh SP, Tiong SK, Chen CP, Ali K. Review of Mediumvoltage switchgear fault detection in a condition-based monitoring system by using deep learning. Energies, 2022. 15(18):6762. https://doi.org/10.3390/en15186762.
Wei K, Zhang J, He Y, Yao G, Zhang Y. Faulty feeder detection method based on VMD–FFT and Pearson correlation coefficient of non-power frequency component in resonant grounded systems. Energies. Vol. 13. No.18. Sep., 2020, pp. 1–18. https://doi.org/10.3390/en13184724.
Guo MF, Yang NC, You LX. Wavelet-transform based early detection method for short-circuit faults in power distribution networks. Int J Electr Power Energy Syst, 2018. 99:706–21. https://doi.org/10.1016/j.ijepes.2018.01.013.
Sereda O. H. Theoretical foundations of the development of digital technologies in automation, diagnostics, control and protection systems of electrical complexes: DIS. ... Doctor of Technical Sciences: 05.09.03 / Oleksandr Hryhoriiovych Sereda; [scientific consultant Shevchenko S. Y.]; National Technical University «Kharkiv Polytechnic Institute». Kharkiv : 2021. 344 р.
Li J.; Wang G.; Zeng D.; Li H. High-impedance ground faulted line-section location method for a resonant grounding system based on the zero-sequence current’s declining periodic component. Int. J. Electr. Power Energy Syst, 2020. 19. 105910.
Liu K.; Zhang S.; Li B.; Zhang C.; Liu B.; Jin H.; Zhao J. Faulty Feeder Identification Based on Data Analysis and Similarity Comparison for Flexible Grounding System in Electric Distribution Networks. Sensors, 2021. 21. 154.
ShaoW.; Bai J.; Cheng Y.; Zhang Z.; Li N. Research on a Faulty Line Selection Method Based on the Zero-Sequence Disturbance Power of Resonant Grounded Distribution Networks. Energies, 2019. 12. 846.
Effective use of independent trip units of current-limiting circuit breakers / O. H. Sereda. Electrical Engineering & Electromechanics, 2004. № 3. PP. 56-60.
High-speed protection system for powerful thyristor converters based on current-limiting circuit breake / А. Y. Baru, V. P. Bogatyriov, Yu. L. Shyndels, O. H. Sereda. Electrical Engineering & Electromechanics, 2002. № 2. PP. 15–17.
Ability of cermet contacts of current-limiting circuit breakers to switch limiting short-circuit currents / O. H. Sereda. Electrical Engineering & Electromechanics, 2005. № 3. PP. 45-47.
Method of protecting an electrical network with a distributed load from a break in the neutral conductor, taking into account nonlinear distortions of phase currents: PAT. 119874 Ukraine: МPК (2019.01) Н02Н 3/08 (2006.01), Н02Н 3/13 (2006.01), Н02Н 7/00, Н01Н 73/00, G01R 31/02 (2006.01). № а 2016 13655; declared 30.12.2016; published 27.08.2019, Bull. № 16.
Method of protecting the neutral conductor from overload currents and single-phase short-circuit currents in electrical networks with nonlinear types of loads: PAT. 113596 Ukraine: МPК (2016.01) Н02Н 3/08 (2006.01), Н02Н 7/00, Н01Н 73/00, Н02Н 7/10 (2006.01), Н02Н 3/16 (2006.01), Н02М 1/32 (2007.01), G01R 31/02 (2006.01). № а 2016 00564; declared 25.01.2016; published 10.02.2017, Bull. № 3.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами: Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи, яка через [6 місяців] з дати публікації автоматично стає доступною на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).