Jakie jest obecne stan i metody wykrywania przewodzenia jednofazowego do ziemi

Aktualny stan wykrywania przewodzenia jednofazowego

Niska dokładność diagnozy przewodzenia jednofazowego w systemach nieefektywnie zziemionych jest spowodowana wieloma czynnikami: zmienną strukturą sieci dystrybucyjnych (takich jak konfiguracje pierścieniowe i otwarte), różnorodnymi trybami zziemienia systemów (w tym nieszczególnie zziemione, zarcie z bobiną zziemienia i niskoprezystancyjnie zziemione systemy), rosnącym rocznym stosunkiem kablowych lub hybrydowych linii powietrznych-kablowych, oraz skomplikowanymi typami uszkodzeń (takimi jak uderzenia piorunów, przebicia drzew, zerwania przewodów i porażenia elektryczne).

Klasyfikacja uszkodzeń zziemienia

Uszkodzenia w sieci energetycznej mogą obejmować metaliczne zziemienie, zziemienie przez rozładowanie piorunowe, zziemienie przez gałąź, zziemienie rezystancyjne, oraz zziemienie przez słabe izolację. Mogą one również obejmować różne scenariusze łukowego zziemienia, takie jak krótkie łuki rozładowania, długie łuki rozładowania, oraz niestabilne łuki. Charakterystyka sygnałów uszkodzeniowych występujących przy różnych warunkach zziemienia różni się formą i amplitudą.

Technologie obsługi uszkodzeń zziemienia

• Technologia kompensacji łuku zbobiny zziemienia i ochrona przed porażeniami elektrycznymi

• Zmniejszanie nadnapięć

• Wybór linii uszkodzonej i fazy, lokalizacja sekcji uszkodzenia, oraz precyzyjne wyznaczanie miejsca uszkodzenia

• Ochrona relacyjna: Usuwanie uszkodzeń

• Automatyzacja linii: Izolacja uszkodzenia i automatyczne przywracanie dostaw energii

Trudności związane z uszkodzeniami zziemienia

• Różne metody zziemienia punktu neutralnego

• Różne atrybuty zziemienia: Zmienne formy zziemienia

• Różne typy linii: Linie powietrzne, kablowe, i hybrydowe linie powietrzne-kablowe

• Różne lokalizacje uszkodzeń i czas ich występowania

Złożoność charakterystyk uszkodzeń zziemienia

• Mały prąd zziemienia; resztowy prąd w zziemieniu rezonansowym jest mniejszy niż 10 A.

• Prąd kompensacyjny bobiny zziemienia powoduje, że prąd zerowy linii uszkodzonej ma mniejszą amplitudę niż linie nieuszkodzone, z tym samym kierunkiem.

• Niestabilne zziemienie z niestabilnymi łukami; około 10% uszkodzeń obejmuje niestabilne zziemienie.

• Wysoka proporcja uszkodzeń o wysokim oporze (opór powyżej 1 000 ohmów), wynosząca około 5%. Nawet przy niskoprezystancyjnym zziemieniu trudno jest wykryć uszkodzenia o wysokim oporze.

• Główne przyczyny porażen elektrycznych w sieci dystrybucyjnej: ① Ciało ludzkie dotyka lub zbliża się do normalnie działających przewodników; ② Przewodniki spadają na ziemię. Zarówno porażenia elektryczne, jak i uszkodzenia przewodnika do ziemi wiążą się z wysokim oporem zziemienia. Dlatego ochrona przed porażeniami elektrycznymi w sieci dystrybucyjnej to również problem ochrony przed uszkodzeniami o wysokim oporze zziemienia.

Metody lokalizacji uszkodzeń zziemienia jednofazowego

Obecnie istnieją trzy kategorie, obejmujące 20 podstawowych metod, do lokalizacji uszkodzeń zziemienia jednofazowego:

Sztuczna inteligencja (AI) to nowoczesna technologia w rozwoju. Tworzy odpowiednie modele teoretyczne naśladując cechy ludzi, zwierząt lub roślin, rozwiązując problemy za pomocą "ludzkiego" myślenia. Szczególnie sieci energetyczne, będące z natury wysoko nieliniowymi systemami, mieszczą się w zakresie zastosowań AI. Ponadto używanie obliczeń komputerowych zwiększa szybkość działania, umożliwiając rozwiązanie skomplikowanych systemów, takich jak sieci energetyczne.

• Baza ekspertów: Utworzenie bazy danych, która integruje odpowiednią wiedzę i doświadczenie.

• Sztuczna sieć neuronowa: Symuluje działanie neuronów człowieka, rozwiązując problemy jako highly nonlinear system.

• Optymalizacja kolonii mrówek: Algorytm symulujący zachowanie biologiczne mrówek szukających pożywienia, rozwiązujący problem komiwojażera.

• Algorytm genetyczny: Symuluje proces biologicznej ewolucji, uzyskując globalne optymalne lub suboptymalne rozwiązania.

• Sieć Petriego: Modeluje powiązane komponenty w systemie, opisując zjawiska, w których powiązane komponenty zmieniają się w kolejności chronologicznej.

• Teoria zbiorów przybliżonych: Używa więcej informacji niż wymaga system, aby zapewnić kompleksowy opis stanu operacyjnego systemu.

Większość inteligentnych algorytmów pozostaje na etapie teoretycznym, z tylko kilkoma zastosowaniami praktycznymi. Jednak algorytmy AI pokazały swoją przewagę w nowej erze.