Минуллин Ренат Гизатуллович – д-р физ.-мат. наук, профессор, заведующий научно-исследовательской лабораторией «Локационная диагностика состояния линий электропередачи» (ЛДС ЛЭП)
г. Казань.
Renat G. Minullin
Kazan
Гранская Анна Андреевна – ассистент кафедры «Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем» (РЗА)
г. Казань
Anna A. Granskaya
Kazan
Абдуллазянов Эдвард Юнусович – канд. техн. наук., ректор
г. Казань
Edvard Yu. Abdullazyanov
Kazan
Ахметова Ирина Гареевна, – д-р техн. наук, доцент, заведующая кафедрой «Экономика и организация производства»
г. Казань
Irina G. Akhmetova
Kazan
Мустафин Рамиль Гамилович – канд. техн. наук, доцент, доцент кафедры «Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем» (РЗА)
г. Казань
Ramil G. Mustafin
Kazan
Касимов Василь Амирович – д-р техн. наук, доцент кафедры «Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем» (РЗА)
г. Казань
Vasil A. Kasimov
АКТУАЛЬНОСТЬ исследования заключается в расширении технических возможностей локационного мониторинга воздушных линий электропередачи путем разработки способа подключения к ним локационной аппаратуры при отсутствии стандартной высокочастотной обработки линий.
ЦЕЛЬ. Рассмотреть проблемы подключения аппаратуры локационного мониторинга к грозотросу воздушной линий электропередачи для ввода зондирующего импульсного сигнала в высокочастотный тракт линий электропередачи, обеспечивая при этом условия электробезопасности системы. Провести сравнение эффективности работы локационного мониторинга при стандартном подключении локатора к фазному проводу через высокочастотную обработку линии и при подключении к грозотросу линии. Выполнить исследования условий локационного мониторинга линий электропередачи в различных режимах заземления грозотроса. Исследовать возможность работы локатора через грозотрос для обнаружения повреждений на линии, наблюдая сигнал, отраженный от места повреждения.
МЕТОДЫ. Поставленные задачи решались путем моделирования. Использовалась имитационная модель стандартной высокочастотной обработки воздушных линий электропередачи напряжением 35–750 кВ в программной среде PSCAD, в которой имеется возможность подключать аппаратуру локационного мониторинга к фазным проводам и к грозотросу. Это позволяет изучать распространение импульсных сигналов локатора по проводам и грозотросу линий электропередачи, наблюдая при этом взаимонаведенные сигналы на всех фазных проводах и на грозотросе.
РЕЗУЛЬТАТЫ. В статье обоснована актуальность темы, рассмотрены особенности влияния различных режимов заземления грозотроса на эффективность локационного мониторинга линии. Произведено сравнение экспериментальных сигналов локационного мониторинга линий электропередачи при стандартном подключении локатора к фазному проводу через высокочастотную обработку линии с сигналами имитационной модели при подключении локатора к фазным проводам и к грозотросу.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Внедрение технологии локационного мониторинга линий электропередачи с использованием грозотроса повысит надежность подстанций России и подстанций стран ближнего зарубежья. При этом за счет дополнительной организации локационного мониторинга на линиях электропередачи, не имеющих высокочастотной обработки, количество контролируемых подстанций будет значимо увеличено. Подстанции будут оснащены современной диагностической аппаратурой, не имеющей аналогов в мировой практике, в виде интеллектуальной локационной системы мониторинга линий электропередачи, повышающей бесперебойность их функционирования в экстремальных условиях, обеспечивая эффективное энергоресурсосбережение.
THE RELEVANCE of the research lies in expanding the technical capabilities of location monitoring of overhead power lines by developing a method for connecting location equipment to them in the absence of standard high-frequency processing of lines.
TARGET. Consider the problems of connecting location monitoring equipment to the lightning arrester cable of overhead power lines to input a probing pulse signal and observe reflected signals, while ensuring the electrical safety conditions of the system. Compare the efficiency of location monitoring with a standard connection of the locator to a phase wire through high-frequency processing of the line and when connected to a line lightning arrester cable. Carry out a study of the conditions for location monitoring of power lines in various grounding modes of the lightning arrester cable. Investigate the possibility of operating a locator through a lightning arrester cable to detect faults on the line by observing the signal reflected from the fault location.
METHODS. The assigned tasks were solved by modeling. A simulation model of standard high-frequency processing of overhead power lines with a voltage of 35–750 kV was used in the PSCAD software environment. The model has the ability to connect location monitoring equipment to phase wires and lightning arrester cable, and record signals both at the beginning and at the end of the power line. By exciting a pulse signal in one wire of the line, due to inductive coupling, the signals propagate along all phase wires and the lightning arrester cable.
RESULTS. The article substantiates the relevance of the topic and examines the features of the influence of various grounding modes of the lightning arrester cable on the efficiency of location monitoring of the line. A comparison was made of the experimental signals of location monitoring of power lines, with a standard connection of the locator to a phase wire through high-frequency processing of the line, with the signals of a simulation model when connecting the locator to phase wires and to a lightning arrester cable.
CONCLUSION. The introduction of technology for location monitoring of power lines using lightning arrester cable will increase the reliability of substations in Russia and substations in neighboring countries. At the same time, due to the additional organization of location monitoring on power lines that do not have high-frequency processing, the number of controlled substations will be significantly increased. The substations will be provided with modern diagnostic equipment, in the form of an intelligent location system for monitoring power lines, which increases the uninterrupted operation of their operation under normal and extreme operating conditions.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.