Избиратель поврежденного участка кабельно-воздушной линии электропередачи напряжением 110–500 кВ с применением органа сопротивления нулевой последовательности
Н.А. Родин
Вестник ИГЭУ, 2026 г. выпуск 3, сс. 25—30
Скачать PDF
Состояние вопроса. В целях определения поврежденного участка кабельно-воздушной линии электропередачи напряжением 110–500 кВ применяется ряд способов, один из которых основан на применении измерительных органов сопротивления прямой последовательности. Указанный способ не позволяет в полной мере определить тип повреждения, так как обладает зоной нечувствительности к части повреждений в окрестностях места перехода с воздушного участка на кабельный. Другие способы, основанные на применении дистанционных измерительных органов, могут быть эффективны только при определенных соотношениях длин кабельного и воздушного участков. В связи с этим актуальной является задача повышения эффективности избирателей поврежденного участка кабельно-воздушной линии электропередачи с применением измерительных органов сопротивления.
Материалы и методы. Исследование проведено с использованием методов анализа электрических цепей, метода симметричных составляющих. Реализация дистанционного измерительного органа нулевой последовательности произведена в системе автоматизированного проектирования MathCAD, обработка результатов – в программном комплексе MATLAB.
Результаты. Предложен способ определения поврежденного участка кабельно-воздушной линии электропередачи напряжением 110–500 кВ с использованием дистанционных измерительных органов нулевой последовательности, обладающий повышенной эффективностью по сравнению с классическими измерительными органами сопротивления прямой последовательности. Проведено исследование влияния взаимного угла между электродвижущими силами систем по сторонам кабельно-воздушной линии электропередачи реальной конфигурации и сопротивления дуги в месте повреждения на эффективность предложенного способа определения поврежденного участка.
Выводы. Полученные результаты позволяют повысить эффективность применения дистанционных измерительных органов в целях определения поврежденного кабельного участка кабельно-воздушных линий электропередачи напряжением 110–500 кВ с последующим сигналом запрета действия автоматического повторного включения.
1. Дмитриев М.В. Кабельные линии высокого напряжения. – СПб.: ПОЛИТЕХ-ПРЕСС, 2021. – 688 с.
2. Давлетшина А.М. Организация релейной защиты и автоматики линий электропередачи с кабельным участком в начале линии // Тинчуринские чтения – 2021 «Энергетика и цифровая трансформация»: материалы Междунар. молодеж. науч. конф. В 3 т., Казань, 28–30 апреля 2021 г. – Казань: ООО ПК «Астор и Я», 2021. – С. 328–331.
3. Шнеерсон Э.М. Дистанционные защиты. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 448 с.
4. Goldsborough S.L., Smith R.M. A new distance ground relay // Transactions of the American Institute of Electrical Engineers. – 1936. – Vol. 55, No. 6. – P. 697–703.
5. Автоматическое повторное включение кабельно-воздушных линий электропередачи напряжением 110–500 кВ с применением дистанционного метода определения поврежденного участка / Д.Ю. Вихарев, Е.А. Воробьева, А.Ю. Мурзин, Н.А. Родин // Вестник ИГЭУ. – 2025. – Вып. 4. – С. 19–27.
6. Логинов П.А., Мурзин А.Ю., Родин Н.А. Определение продольных параметров прямой и нулевой последовательностей кабельной линии из схем замещения из опыта пробоя изоляции между жилой и экраном // Энергоинновации: материалы науч.-практ. конф. Молодежной секции РНК СИГРЭ, Иваново, 27 ноября 2025 года. – Иваново, 2025. – С. 106–109.
7. Линт Г.Э. Симметричные составляющие в релейной защите. – М.: Энергоатомиздат, 1996. – 160 с.
8. Аржанников Е.А., Чухин А.М. Методы и приборы определения места короткого замыкания на линиях: учеб. пособие. – Иваново, 1998. – 74 с.
9. Колесов Л.М., Можжухина В.В. Реализация дистанционной защиты дальнего резервирования, использующей токи питающих сторон, для линии с несколькими ответвлениями // Вестник ИГЭУ. – 2019. – Вып. 6. – С. 49–59.
10. Ziegler G. Numerical distance protection: principles and application (Siemens). – Erlangen: Publicis-MCft-Verl., 2005.
11. Вихарев Д.Ю. Мурзин А.Ю., Родин Н.А. Математическая модель кабельной линии электропередачи напряжением 110–500 кВ для имитации пробоя изоляции между жилой и экраном // Вестник ИГЭУ. – 2025. – Вып. 5. – С. 50–58.
12. Ширковец А.И., Губаев Д.Ф. Математическая модель горения однофазной дуги в изоляции силовых кабелей с графической интерпретацией развития пробоя на основе нелинейного сопротивления дугового канала // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. – 2012. – № 9-10. – С. 121–134.