CC BY
19
m = р 3,3бГj + 0,0136lx(st + ак)
(
B ^ + (f) + B ^
Л
)
2Л
0,1595 - 0,0469Â + 0,00375( Â
i j l J )
^ l f ) 3 + B ( f) 2 + B7 l f )+ ^
x
x
Список литературы:
1. Гофман А. Д. Теория и расчет поворотливости судов внутреннего плавания. Л.: Судостроение, 1971.
2. Асланов Г. К., Абдуллаева З. М. Моделирование влияния мелководья на гидродинамические коэффициенты при уравнениях гидродинамики судна. Вестник Дагестанского технического университета №22, г. Махачкала, 2011г.
АНАЛИЗ МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЯ ТОКА ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ НА РАЗЛИЧНЫХ УЧАСТКАХ ЛИНИЙ 10 кВ
АгаларовД.Э., ГаджибабаевГ.Р.*, к.тн., доцент;
«Дагагропромпроект» *Институт (филиал) ФГБОУВПО «МГОУ имени В.С. Черномырдина» в г.
Махачкале
Аннотация: В настоящий момент стационарными устройствами, устанавливаемыми на высоковольтных опорах линий 6-35 кВ для измерения тока замыкания на землю являются известное устройство «Индикатор короткого замыкания» (ИКЗ) и предлагаемый «Фиксирующий индикатор направления замыкания на землю» (ФИНЗЗ) (Патент «Фиксатор направления замыкания на землю» № 2468377.
Ключевые слова: анализ, ток, замыкание, земля.
ANALYSIS METHOD OF MEASURING THE EARTH FAULT CURRENT AT DIFFERENT SITES ALONG 10 KV
Abstract: At present, stationary devices to be installed in high-voltage pylons 6-35 to measure the earth fault current is a known device "LED short circuit" (IKZ) and the proposed "fixing the direction indicator of the earth fault" (FINZZ) (Patent "Locking direction earth fault »№ 2468377.
Keywords: analysis, current, circuit, earth.
В настоящий момент стационарными устройствами, устанавливаемыми на высоковольтных опорах линий 6-35 кВ для измерения тока замыкания на землю являются известное устройство «Индикатор короткого замыкания» (ИКЗ) и предлагаемый «Фиксирующий индикатор направления замыкания на землю» (ФИНЗЗ) (Патент «Фиксатор направления замыкания на землю» № 2468377. Опубликовано 27.11.2012, бюл. № 33. Гаджибабаев Г.Р., Гаджибабаев Э.Г.).
На рис.1 приведены передающие устройства ПУ1-ПУ2 ФИНЗЗ (приемное устройство не показано). Они связаны с фазами высоковольтной линии посредством высоковольтных резисторов (ВВР). ВВР служат для получения напряжения блоком питания, измерения напряжения нулевой последовательности и передачи сигнала в линию с выхода передающего устройства.
Согласно предлагаемому изобретению, отличительной особенностью ФИНЗЗ является измерение уровней сигналов с использованием датчиков тока, обусловленных замыканием на землю в различных точках воздушной линии 6-35 кВ с помощью передающих устройств, устанавливаемых на высоковольтных опорах линии с последующей передачей их по фазам линии на подстанцию, где происходит выявление поврежденного участка по наибольшему уровню из поступивших сигналов.
Точность определения участка замыкания на землю повышается тем, что производится сравнение измеренных значений сигналов передающих устройств. В таком случае достаточным является идентичность калибровки передающих устройств, не беспокоясь об абсолютном измерении сигнала. Например, при преобразовании тока замыкания на землю в пропорциональное количество импульсов, на выходах передающих устройств можно рассмотреть два варианта значений сигналов: максимальные измеряемые значения равны десяти импульсам и на выходах трех передающих устройств, установленных на различных участках, получены 2, 4 и 8 импульсов, а при максимальном количестве в двадцать импульсов - соответственно получим в два раза больше, т.е. 4, 8 и 16 и в обоих случаях очевидно, что замыкание на землю произошло за местом установки передающего устройства, где показания максимальны и равны 8 или 16 импульсам.
Передачу сигналов от ПУ1-ПУ2 происходит в заданной последовательности, начиная от момента появления напряжения нулевой последовательности, поэтому распознаваемые приемным устройством.
Согласно рис.1, наибольшее значение сигнала поступит в приемное устройство от ПУ2, так как магнитным полем тока замыкания на землю фазы С всех фидеров через точку К охватывается именно его датчик, поэтому поиск поврежденной опоры следует начать за ним. Здесь же приведена схема распределения токов замыкания на землю по фазам высоковольтной линии
ФИНЗЗ лишен недостатков, присущих ИКЗ-2М и имеет преимущества:
- чувствительность к токам замыкания на землю повышается в несколько раз за счет использования переходных токов в момент замыкания на землю;
- благодаря связи ФИНЗЗ с 3-мя фазами линий можно определить направление вектора напряжения нулевой последовательности и сравнить его с вектором тока замыкания на землю и, как известно, можно повысить точность определения участка замыкания на землю;
- благодаря ВВР получается стабилизированное напряжение блока питания. При отключенной линии информацию можно передать за счет предварительно заряженных конденсаторов или небольшой заряжаемой аккумуляторной батареи.
При измерении токов замыкания на землю частотой 50 Гц в линии без дугогасящей катушки в нейтрали необходимо провести анализ вариантов повышения точности его измерений с минимизацией влияния токов нагрузки в линии. До замыкания на землю в датчике тока наводится суммарная электродвижущая сила от фазных токов нагрузки, которая может быть значительной из-за разомкнутой
конструкции его. Задача заключается в отстройке от нее как помехи на фоне измеряемого тока замыкания на землю.
В рассматриваемой задаче решается вопрос определения участка поврежденной линии. Аналогичная задача решается релейной защитой при определении поврежденной линии от замыкания на землю. В отличие от ФИНЗЗ, релейной защитой производится суммирование фазных токов с использованием трансформаторов токов подстанции и до замыкания на землю практически эта сумма равна нулю. После замыкания на землю суммарный ток нагрузки равен нулю и выделяется суммарный емкостной ток линии в виде составляющей нулевой последовательности. Точность выделения полезной составляющей здесь выше, но не решается вопрос определения поврежденного участка линии.
Известные соотношения токов и напряжений в высоковольтной линии отображены на векторной диаграмме согласно рис. 2
В отпайке 2 емкостные токи 11СА2, 11СВ2, 11СС2, до замыкания опережают фазные напряжения UA, UB, Uc на 900 соответственно. При полном замыкании на землю фазы С в точке З (переходное сопротивление равно нулю) напряжения на распределенных емкостях (для удобства анализа распределенные емкости на схеме заменены сосредоточенными) этой фазы относительно земли равны нулю и поэтому токи через них не протекают. Векторы напряжений фаз А и В относительно земли оказываются равными линейным - UAC и UBC при Uc =0. Векторы емкостных токов (рис. 2а) фидеров подстанции, отпайки 1, отпайки 2 фаз А и В ICAz, !Саь ICA2; ICBz, 1СВ1, 1СВ2 опережают напряжения UAC, UBC на 900 соответственно с суммарными значениями 1З% 1З1, 1З2 и в итоге суммированием последних трех значений токов с последующим поворотом на 1800 можно получить ток замыкания на землю 1З. На рис. 2б приведены в увеличенном масштабе для наглядности по сравнению с рис. 2а векторы 1З2 и 1З. Здесь же приведено напряжение нулевой последовательности Uo =1/3(UAC + UBC). На рис. 32б для упрощения токи нагрузок не приведены.
Питание ПУ и измерение фазных напряжений можно осуществить, используя высоковольтные резисторы, подвешенные к фазным проводам линии размерами не более 250х150х150 мм. Согласно рис. 1 датчик тока ПУ2 охватывается магнитными полями токов IA2. 1В2. 1С2, состоящие из емкостных токов на землю и токов нагрузок. Особенность работы устройства заключается в несимметричном расположении датчика тока относительно магнитных полей токов фаз линии, поэтому даже при симметричной системе токов в линии на выходе датчика будет иметь место наведенная э.д.с.
На рис. 3 приведены наведенные напряжения в датчиках тока ПУ1 и ПУ2 в соответствии с токами фаз высоковольтгой линии по рис. 2. Поскольку, наведенная э.д.с. (напряжение) в катушке датчика тока определяется взаимной индуктивностью М между катушкой и проводами линии, током I фазы линии и поворотом вектора наведенного напряжения по отношению к I на ±90°, здесь рассматривается случай, когда выбором взаимного расположения датчика тока относитально проводов линии можно получить значение угла +900 для всех трех фаз. При симметричной системе токов в линии наведенное напряжение в датчике тока в рассматриваемом случае примем по уровню, равную 50% от номинального значения. В соответствии с изложенным, на рис. 3 получены наведенные напряжения К111СА2, 0,5К111СВ2, 0,5К111СС2, повернутые относительно соответствующих фазных токов линии до момента замыкания на землю согласно рис. 2 на +900 , причем уровень наведенных напряжений от токов фаз В и С по уровню в два раза ниже, чем от тока фазы А. Также получены и
векторы других наведенных напряжений, имеющие аналогичные обозначения с токами фаз линии, но с соответствующими коэффициентами. На рисунке 3 приведено наведенное напряжение от токов фаз 1НА, 1Нв, 1Нс нагрузки, обозначенное как Кц1но, с непредсказуемым значением.
Согласно рис. 3а, до момента замыкания на выходе датчика ПУ2 получено результирующее значение напряжения и1т. а после момента замыкания - Цт. Здесь напряжения Кц1Н0, обусловленные токами нагрузки до и после замыкания на землю приняты одинаковыми, т.к. интервал между их замерами составляет не более секунды, а линейные напряжения, как известно, при этом не меняются и можно предположить, что токи нагрузки также останутся неизменными. На рис. 3б построены аналогично векторные диаграммы для датчика тока ПУ1. Сравнивая разностные значения векторов до и после замыкания на землю ит1 и. ио2. для датчиков ПУ1 и ПУ2 соответственно, можно получить подтверждение об известном положении, что и01 практически направлен против сигнала Киио, пропорционального напряжению нулевой последовательности, а во втором случае и02 - согласно Кии. Указанные напряжения также значительно различаются и по модулю.
Как известно, когда от подстанции отходят две длинные линии, токи в их начале оказываются примерно одинаковыми и поэтому переносными приборами идентифицировать их оказывается затруднительным. Картина не меняется и при наличии дополнительных коротких линий. Согласно рисунку 3, это означает, что векторы 0,5К/ 1З и К11 1З2 соизмеримы. С другой стороны, суммарный ток неповрежденных фаз К11 1З2 определяется суммарной емкостью от конца данного участка (отпайки) линии до места установки передающего устройства. В этом случае Кп 1З2 может значительно снизиться, увеличивая соотношение между 0,5К 1З и Кц 1З2 и в этом заключается преимущество ФИНЗЗ с установкой передающих устройств на различных участках линии.
Для повышения точности измерений необходимо минимизировать уровень напряжения в датчике тока от токов нагрузки, выбирая оптимальное место установки передающего устройства на опоре высоковольтной линии, не снижая чувствительность к токам замыкания на землю. Одновременно можно руководствоваться к рекомендациям размеров крепления известных устройств определения участка междуфазного короткого замыкания устройств типа УКЗ (Указатель короткого замыкания) и ИКЗ (Индикатор короткого замыкания).
При измерении тока в компенсированных сетях в нейтраль трансформатора подстанции включают дугогасящую катушку согласно рис. 4 и при полной компенсации тока замыкания на землю подбором индуктивности катушки ток 1З равен нулю.
Передающие устройства в этом случае реагируют на высокочастотные составляющие фаз линии, обусловленные элементами высоковольтного электрооборудования и усиливаемые емкостью между элементами линии и землей и чем больше номер гармоники, тем меньше сопротивление их. С другой стороны, переходное сопротивление в месте замыкания на землю сильно влияет на уровень высокочастотных составляющих. Существующие варианты переносных устройств определения места замыкания на землю реагируют на высокочастотные составляющие и отличаются выбором номера гармоники или полосы частот, т.к. уровень номера гармоники определяется характеристиками нелинейности элементов высоковольтного
электрооборудования и изменяющимся значением переходного сопротивления в месте замыкания на землю.
Эти приборы реагируют на составляющую тока и вариант с сравнением напряжения и тока нулевых последовательностей данной гармоники (направленные приборы) не нашли применения в связи с сложностью реализации.
В нашем случае намечается провести замеры высокочастотных составляющих тока аналогично измерению составляющих частотой 50 Гц и в данном случае повышается чувствительность передающих устройств к токам замыкания на землю, устанавливаемых на различных участках линии.
В момент замыкания на землю за счет перезаряда емкостей линии в переходном процессе имеет место бросок тока (увеличение тока по сравнению с установившимся режимом при наличии замыкания на землю) и в зависимости от параметров цепи и начальных фаз напряжений и токов, где происходит переходный процесс значение броска тока может принимать различные значения по отношению с током установившегося режима. Учитывая неопределенность в значении броска тока, вариант с измерениями тока замыкания на землю в переходном режиме здесь не рассматривается
Ки и о
0,5К, 1св2
К
0,5
1св1
0,5Кг 1З
0,5Кг 11СВ2
К131 но+ К111з1=и1т1
12 ГЗ1 - К1
К1ГЗ1+ К13 ГН0= и101
б)
0,5^//3 + К^^-К^ 32- ид1
Рис. 3 - Векторные диаграммы напряжений в датчиках тока ФИНЗЗ
Рис. 4 - Высоковольтная линия с дугогасящей катушкой
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЕЛИЧИНЫ СЦЕПЛЕНИЯ БЕТОНА С МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ АРМАТУРОЙ, ПРЕДВАРИТЕЛЬНО ОБРАБОТАННОЙ ЦЕМЕНТНЫМ
РАСТВОРОМ
Акаев А.-Д.И., к.тн., доцент, Батдалов М.М. д.тн., проф., Хадисов В.Х.*, к.т.н., доцент Институт (филиал) ФГБОУВПО «МГОУ имени В.С. Черномырдина»
в г. Махачкале
*Грозненский государственный нефтяной технический университет
Аннотация: По объему использования в различных областях строительства железобетон находится на одном из первых мест и составляет примерно 90-95 %, что связано, прежде всего, с его сравнительной дешевизной и долговечностью.
Ключевые слова: исследования, бетон, арматура, цементный раствор.
