Научный журнал Байкальского государственного университета
System Analysis &
Mathematical Modeling
Издается с 2019 года
Menu
РусскийEnglish

Информация о статье

Название статьи:

Моделирование режимов двойных замыканий на землю в системах электроснабжения железных дорог

Авторы:
Крюков А.В., доктор технических наук, профессор, профессор Иркутского государственного университета путей сообщения; профессор Иркутского национального исследовательского технического университета, Иркутский государственный университет путей сообщения; Иркутский национальный исследовательский технический университет, г. Иркутск, Российская Федерация, and_kryukov@mail.ru,

Овечкин И.С., аспирант, Иркутский государственный университет путей сообщения, г. Иркутск, Российская Федерация, iliaov2015@mail.ru
В рубрике:
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ / ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
Год: 2024 Том: 6 Номер журнала: 2
Страницы: 221-236
Тип статьи: Научная статья
УДК: 681.3.06
DOI: 10.17150/2713-1734.2024.6(2).221-236
Аннотация:
Одним из распространенных видов аварий в сетях среднего напряжения, в которых нейтраль питающего трансформатора изолирована, является двойное замыкание на землю (ДЗЗ). В этом режиме ток в поврежденных фазах увеличивается, а напряжение в исправном проводе относительно грунта достигает линейного значения. В отличии от двухфазного короткого замыкания (КЗ) величина тока ДЗЗ не всегда приводит к срабатыванию релейной защиты. Поэтому становится актуальной задача разработки методов и средств для идентификации ДЗЗ и поиска мест их возникновения. В современных условиях ее решение должно осуществляться на основе компьютерных технологий, что требует разработки адекватных моделей для определения режимов ДЗЗ. Анализ отечественных и зарубежных публикаций показывает, что многие важные аспекты ДЗЗ детально рассмотрены. Однако процессы ДЗЗ в технологических ЛЭП железнодорожного транспорта, находящихся в зонах повышенного электромагнитного влияния тяговых сетей, остаются не изученными. Эффективный подход к решению этой задачи может быть основан на применении методов моделирования режимов электрических систем, разработанных в ИрГУПСе. Использование такого подхода позволяет получать точные и достоверные данные при расчете ДЗЗ в системах электроснабжения железных дорог. В статье представлены результаты исследований, направленных на создание моделей для определения режимов ДЗЗ в линиях 6 и 10 кВ, питающих стационарные объекты железных дорог и подверженных электромагнитному воздействию тяговой сети.
Ключевые слова: двойные замыкания на землю, моделирование, электромагнитные влияния тяговых сетей
Скачать полный текст статьи
Список цитируемой литературы:
  • Спиричев М.А. О необходимости отключать двойные замыкания на землю без выдержки времени / М.А. Спиричев, Н.М. Попов, Д.М. Олин. - EDN XWDTGX // Вестник КрасГАУ. - 2018. - № 4 (139). - С. 133-137.
  • Олин Д.М. Устройства для защиты воздушных линий 6-35 кВ от двойных замыканий на землю / Д.М. Олин, М.А. Спиричев. - EDN YNTBLB // Актуальные проблемы науки в агропромышленном комплексе : материалы 68-й междунар. науч.-практ. конф. - Караваево, 2017. - Т. 2. - С. 233-238.
  • Koeppl G.S. Double Earth Faults in Power Stations / G.S. Koeppl, D. Braun, M. Lakner. - DOI 10.1109/TPWRD.2014.2350033 // IEEE Transactions on Power Delivery. - 2015. - Vol. 30, iss. 3. - P.1338-1343.
  • Transmission line fault location for double phase-to-earth fault on non-direct-ground neutral system / Yao Zhang, Qingchao Zhang, Wennan Song, Yuxin Yu. - DOI 10.1109/61.852978 // IEEE Transactions on Power Delivery. - 2000. - Vol. 15, iss. 2. - P. 520-524.
  • Хакимзянов Э.Ф. Определение расстояний до мест двойных замыканий на землю на линии электропередачи распределительной сети среднего напряжения / Э.Ф. Хакимзянов, Р.Г. Мустафин, А.И. Федотов. - EDN RXQCGE // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. - 2015. - № 3-4. - С. 132-137.
  • Определение поврежденного участка распределительной сети в режиме "двойное замыкание на землю" / Э.Ф. Хакимзянов, А.И. Федотов, Р.Г. Мустафин, Р.У. Галеева. - EDN XHXWKT // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. - 2016. - № 7-8. - С. 3-8.
  • Хакимзянов Э.Ф. Определение мест повреждений в распределительных сетях среднего напряжения при двойных замыканиях на землю / Э.Ф. Хакимзянов, С.В. Куксов. - EDN ZLIXJR // Диспетчеризация и управление в электроэнергетике : материалы докладов X науч.-практ. конф., Казань, 28-30 окт. 2015 г. / под общ. ред. Э.Ю. Абдуллазянова. - Казань, 2017. - С. 21-26.
  • Определение мест двойного замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью / М.В. Убасева, В.С. Петров, В.А. Наумов, В.И. Антонов. - EDN QOQREX // Информационные технологии в электротехнике и электроэнергетике : материалы XII Всерос. науч.-техн. конф., Чебоксары, 05 июня 2020 г. - Чебоксары, 2020. - С. 407-413.
  • Определение мест двойного замыкания на землю в сетях с изолированной нейтралью / М.В. Убасева, В.С. Петров, В.А. Наумов [и др.]. - EDN TEOEEQ // Релейная защита и автоматизация. - 2021. - № 4 (45). - С. 40-46.
  • Ubaseva M. The Novel Method for Determining Locations of a Double Ground Fault in Networks with Isolated Neutral / M. Ubaseva, V. Petrov, V. Antonov. - DOI 10.1109/UralCon49858.2020.9216306. - EDN YRUUVD // International Ural Conference on Electrical Power Engineering, UralCon 2020, Chelyabinsk, September 22-24, 2020. - Chelyabinsk, 2020. - P. 394-399.
  • Белянин А.А. Определение мест двойных замыканий на землю методом локализации / А.А. Белянин. - EDN YMXEPS // Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. - 2017. - № 7. - С. 52-56.
  • Способы определения расстояний до мест двойных замыканий на землю / А.Л. Куликов, В.Ю. Осокин, М.Д. Обалин, Т.Р. Шарафеев. - EDN UUKEBO // Актуальные проблемы электроэнергетики : IV Всерос. (XXXVII регион.) науч.-техн. конф., Нижний Новгород, 21 дек. 2018 г. - Нижний Новгород, 2018. - С. 196-201.
  • 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, Т.Р. Шарафеев. - DOI 10.17588/2072-2672.2018.1.040-049. - EDN YPMNNC // Вестник Ивановского государственного энергетического университета. - 2018. - № 1. - С. 40-49.
  • Куликов А.Л. Повышение точности алгоритмов определения места повреждения ЛЭП 6-35 кВ при двойных замыканиях на землю с помощью введения итерационных процедур / А.Л. Куликов, В.Ю. Осокин, М.Д. Обалин. - EDN ZBXMPZ // Электроэнергия. Передача и распределение. - 2019. - № 1 (52). - С. 78-83.
  • Куликов А.Л. Сокращение времени восстановления поврежденной линии электропередачи 6-35 кВ при двойных замыканиях на землю с применением итерационных процедур определения места повреждения / А.Л. Куликов, М.Д. Обалин, В.Ю. Осокин. - EDN YDLMVM // Методические вопросы исследования надежности больших систем энергетики / отв. ред. Н.И. Воропай. - Иркутск, 2018. - Вып. 69, кн. 1. - С. 106-115.
  • Kulikov A.L. Improving Accuracy the Fault Location on Transmission Line 6-35 kV for Double Earth Fault / A.L. Kulikov, V.Ju. Osokin, M.D. Obalin. - DOI 10.1109/ICIEAM.2018.8728607. - EDN PGYMCG // International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM), Moscow, May 15-18, 2018. - Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc, 2018. - P. 8728607.
  • A novel single-ended fault location method for locating double-phase to earth faults / Rong-jin Zheng, Xiangning Lin, Feng Zhao, Zhiqian Bo. - DOI 10.1109/PES.2011.6039005 // IEEE Power and Energy Society General Meeting. - Detroit, 2011.
  • Locating double-line-to-ground faults using hybrid current profile approach / A. Dubey, H. Sun, D. Nikovski [et al.]. - DOI 10.1109/ISGT.2015.7131882 // IEEE Power & Energy Society Innovative Smart Grid Technologies Conference (ISGT). - Washington, 2015.
  • Dzienis C. Experiences with Double- and Single-Ended Fault Location in Compensated Network Applaying Travelling Wave Technology / C. Dzienis, W. Leitner, H. Eberhardt. - DOI 10.1109/MEPS46793.2019.9395048 // Modern Electric Power Systems (MEPS). - Wroclaw, 2019. - P. 1-6.
  • Reproduction of a High Impedance Double line-to-ground Fault Using Real Oscillography Data / W.R. Heringer, M.A.M. Cordeiro, J.C.H. Paye [et al.]. - DOI 10.1109/TDLA47668.2020.9326209 // IEEE PES Transmission & Distribution Conference and Exhibition. - Montevideo, 2020.
  • Non-communication Protection for Single-Phase-to-Ground Fault Feeder in Neutral Non-Effectively Grounded Distribution System / Qi Jia, Xinzhou Dong, Shenxing Shi, Xin He. - DOI 10.1109/PESGM.2018.8586136 // IEEE Power & Energy Society General Meeting (PESGM). - Portland, 2018.
  • Качанов А.Н. Автоматический перевод двойных замыканий на землю в однофазные как способ повышения эффективности функционирования сетей 6-10 кВ / А.Н. Качанов, В.А. Чернышов, Т.Г. Королева. - EDN KMUKVZ // Электрические сети: надежность, безопасность, энергосбережение и экономические аспекты : материалы III Междунар. науч.-практ. конф., Казань, 19 апр. 2023 г. / отв. ред. В.В. Максимов. - Казань, 2023. - С. 23-30.
  • Budahs M. Thermal stability of cables metallic covers in the case of double earth faults in middle voltage networks / M. Budahs, J. Rozenkrons, A. Staltmanis. - DOI 10.1109/PTC.2005.4524581 // IEEE Russia Power Tech. - Saint Petersburg, 2005.
  • Закарюкин В.П. Сложнонесимметричные режимы электрических систем / В.П. Закарюкин, А.В. Крюков. - EDN PTVITA. - Иркутск : Изд-во ИрГУПС, 2005. - 273 с.
  • Обеспечение чувствительности дистанционных защит фидеров контактной сети переменного тока на участках с разземленными опорами / И.А. Кремлев, Ю.В. Кондратьев, В.А. Кващук [и др.]. - EDN SWOCUX // Фундаментальные исследования. - 2014. - № 6-3. - С. 472-475.