Problémy s hranicí a výpočtem odporu uzemnění distribuční sítě

Shrnutí problémů souvisejících s prahovou hodnotou a výpočtem odporu zazemlení distribuční sítě

V provozu distribuční sítě je nedostatečná schopnost identifikace odporu zazemlení klíčovým faktorem ovlivňujícím rozhodování o poruchách. Pro rozumné stanovení prahové hodnoty je třeba komplexně zohlednit mnoho faktorů.

I. Obtíže a směry při vyvážení prahových hodnot

Provozní podmínky odporu zazemlení jsou extrémně komplikované. Medií pro zazemlení může být mnoho, například větve stromů, půda, poškozené izolátory, poškozené ochranné přepážky, mokrý písek, suchá tráva, suché louky, mokrá tráva, železobeton, asfaltové vozovky atd. Formy zazemlení jsou také různorodé, zahrnují kovové zazemlení, zazemlení bleskového výboje, zazemlení větví, odporové zazemlení (poddělené na nízkoodporové a vysokoodporové, existuje také velmi vysokoodporové zazemlení, a neexistuje autoritativní dělící standard pro vysokoodporové a nízkoodporové).

Existují také formy obloukového zazemlení, jako je zazemlení selháním izolace, zazemlení přerušením, krátké oblouky, dlouhé oblouky a pravidelné oblouky. Pro vyvážení mezi citlivostí a spolehlivostí je třeba kombinovat skutečné provozní údaje distribuční sítě, poměr typů poruch, provést mnoho simulací a terénních testů, analyzovat charakteristiky odporu zazemlení za různých provozních podmínek a forem, postavit model výpočtu prahové hodnoty pokrývající mnoho ovlivňujících faktorů a dynamicky upravovat prahovou hodnotu.

II. Klíčová hodnota výpočtu odporu zazemlení

Pro problém vysokoodporového zazemlení má výpočet hodnoty odporu zazemlení velký význam pro rozhodování o poruchách. Vzhledem k vysoké obtížnosti identifikace vysokoodporových poruch zazemlení může přesný výpočet hodnoty odporu poskytnout klíčovou základnu pro určení povahy poruchy a lokalizaci místa poruchy, pomoci provoznímu personálu rychle se poruchou vypořádat a zabránit šíření poruchy.

III. Optimalizace procesu potvrzení poruchy zazemlení

Po vzniku poruchy zazemlení lze extrahovat změny vzorkovacích hodnot proudů ve třech fázích, spojit s daty, jako jsou napětí a nulové složky, a použít algoritmy (například vlnkovou transformaci, Fourierovu analýzu atd.) k zpracování signálu, přesně identifikovat charakteristiku poruchy, položit základy pro následný výpočet odporu a rozhodování o prahové hodnotě a zlepšit přesnost a aktuálnost detekce poruch zazemlení.

Potvrzení poruchy zazemlení: Po vzniku poruchy zazemlení se vezme změna vzorkovacích hodnot proudů ve třech fázích：

N je počet vzorkovacích bodů v cyklu síťové frekvence.

Předpokládejme, že došlo k poruše v fázi A. Výpočet je rozdílem mezi vzorkovací hodnotou proudu v porušené fázi a průměrem změn vzorkovacích hodnot proudů v dvou neporušených fázích.

Nechť kapacita ke zemi každé fáze vedení je c. Proud, který protéká koncem vedení, je i_A, i_B a i_C; kapacitní proudy každé fáze ke zemi jsou i_CA, i_CB a i_CC; proudy zatížení každé fáze jsou i_LA, i_LB a i_LC.

V reálné elektrické síti zůstávají proudy zatížení ve třech fázích nezměněné před a po vzniku poruchy, tj. iLA＝i′LA, iLB＝i′LB, iLC＝i′LC.

Pak lze vypočítat změnu každého fázového proudu porušeného vedení před a po vzniku poruchy jako:

Potvrzení hodnoty proudu zazemlení: rozdíl mezi změnou vzorkovací hodnoty proudu v porušené fázi a průměrem změn vzorkovacích hodnot proudů v dvou neporušených fázích v porušeném vedení：

Pak lze vypočítat hodnotu odporu zazemlení jako: