مشکلات مربوط به آستانه مقاومت زمین‌گیری شبکه توزیع و محاسبه آن

خلاصه مسائل مربوط به آستانه مقاومت زمینی شبکه توزیع و محاسبه آن

در عملیات شبکه توزیع، عدم توانایی شناسایی مقاومت زمینی یکی از مسائل کلیدی مؤثر در قضاوت درباره خطا است. برای تنظیم مناسب آستانه، باید عوامل متعددی به طور جامع در نظر گرفته شوند.

I. دشواری‌ها و جهت‌گیری‌ها در تعادل آستانه‌ها

شرایط عملیاتی مقاومت زمینی بسیار پیچیده است. رسانه‌های زمینی ممکن است شامل شاخه‌های درختان، زمین، عایق‌های خراب، سرویس‌های خراب، ماسه مرطوب، چمن خشک، مرتع خشک، چمن مرطوب، بتن مسلح، جاده آسفالت و غیره باشد. فرم‌های زمینی نیز متنوع هستند، از جمله زمینی فلزی، زمینی گذر بلند، زمینی شاخه درختی، زمینی مقاومت (زیرمجموعه‌بندی به مقاومت کم و بالا، و همچنین زمینی مقاومت بسیار بالا، و استاندارد تقسیم‌بندی قطعی برای مقاومت بالا و کم وجود ندارد).

همچنین فرم‌های زمینی قوسی مانند زمینی شکست عایق، زمینی جدا شدن، قوس‌های گذر کوتاه، قوس‌های گذر بلند و قوس‌های متناوب وجود دارد. برای تعادل آستانه بین حساسیت و قابلیت اطمینان، لازم است داده‌های عملیاتی واقعی شبکه توزیع، نسبت انواع خطا، شبیه‌سازی‌های متعدد و آزمون‌های میدانی را ترکیب کنیم، ویژگی‌های مقاومت زمینی در شرایط و فرم‌های عملیاتی مختلف را تحلیل کنیم، مدل محاسبه آستانه‌ای که عوامل تأثیرگذار متعدد را پوشش می‌دهد بسازیم و آستانه را به صورت پویا تنظیم کنیم.

II. ارزش کلیدی محاسبه مقاومت زمینی

برای مشکل زمینی مقاومت بالا، محاسبه مقدار مقاومت زمینی برای قضاوت درباره خطا اهمیت بسیاری دارد. به دلیل سختی بالای شناسایی خطاها با مقاومت بالا، محاسبه دقیق مقدار مقاومت می‌تواند پایه‌ای اصلی برای قضاوت درباره ماهیت خطا و موقعیت‌یابی نقطه خطا فراهم کند، کمک به کارکنان عملیات و نگهداری برای رسیدگی سریع به خطا کند و از گسترش خطا جلوگیری کند.

III. بهینه‌سازی فرآیند تأیید خطا زمینی

پس از وقوع خطا زمینی، می‌توان تغییرات مقدار نمونه‌برداری جریان سه‌فاز را استخراج کرد، با داده‌هایی مانند ولتاژ و مولفه‌های بدون توالی ترکیب کرد و الگوریتم‌هایی (مانند تبدیل موجک، تحلیل فوریه و غیره) برای پردازش سیگنال استفاده کرد، ویژگی‌های خطا را به صورت دقیق شناسایی کرد، پایه‌ای برای محاسبه مقاومت بعدی و قضاوت آستانه فراهم کرد و دقت و به‌موقعیت‌بودن تشخیص خطا زمینی را بهبود بخشید.

تأیید خطا زمینی: پس از وقوع خطا زمینی، تغییرات مقدار نمونه‌برداری جریان سه‌فاز را در نظر بگیرید:

N تعداد نقاط نمونه‌برداری در یک دور فرکانس شبکه است.

فرض کنید خطا در فاز A وجود دارد. محاسبه تفاوت بین مقدار نمونه‌برداری جریان فاز خطا و میانگین تغییرات مقادیر نمونه‌برداری جریان دو فاز غیرخطا است.

با فرض که ظرفیت زمین هر فاز خط c باشد. جریان‌های سه‌فاز عبوری از انتهای خط به ترتیب i_A، i_B و i_C هستند؛ جریان‌های ظرفیت هر فاز به زمین به ترتیب i_CA، i_CB و i_CC هستند؛ جریان‌های بار خط هر فاز به ترتیب i_LA، i_LB و i_LC هستند.

در شبکه برق واقعی، جریان‌های بار خط سه‌فاز قبل و بعد از وقوع خطا ثابت می‌مانند، یعنی i_LA = i'LA، i_LB = i'LB، i_LC = i'LC.

سپس، تغییرات هر فاز جریان خط خطا قبل و بعد از خطا می‌تواند به صورت زیر محاسبه شود:

تأیید مقدار جریان خطا زمینی: تفاوت بین تغییرات مقدار نمونه‌برداری جریان فاز خطا و میانگین تغییرات مقادیر نمونه‌برداری جریان دو فاز غیرخطا در خط خطا:

سپس، مقدار مقاومت خطا زمینی می‌تواند به صورت زیر محاسبه شود: