автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Способы определения участка повреждения в распределительных сетях 6-35 кВ на основе автономных датчиков тока

005004674 и

На правах рукописи

КУЗЬМИН Игорь Леонидович

СПОСОБЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УЧАСТКА ПОВРЕЖДЕНИЯ В РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЯХ 6-35 кВ НА ОСНОВЕ АВТОНОМНЫХ ДАТЧИКОВ ТОКА

Специальность 05.09.03 — "Электротехнические комплексы и системы"

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

- 1 ДЕК 2011

Казань 2011

005004674

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Казанский государственный энергетический университет» на кафедре «Электрические системы и сети»

кандидат физико-математических наук, доцент Хузяшев Рустэм Газизович

доктор физико-математических наук, профессор Наумов Анатолий Алексеевич

кандидат физико-математических наук, доцент Курганов Александр Ростиславович

ОАО «Сетевая компания» (г.Казань)

Защита состоится «15» декабря 2011 года в 13:30 часов в аудитории Д-223 на заседании диссертационного совета Д-212.082.04 при ФГБОУ ВПО «Казанский государственный энергетический университет» по адресу: 420066, г. Казань, ул. Красносельская, д. 51.

Отзывы на автореферат (в двух экземплярах, заверенных печатью учреждения) направлять по адресу: 420066, г. Казань, ул. Красносельская, 51, Ученый Совет КГЭУ. Телефон: (843) 5194202; факс: (843) 5624325, 5184464. E-mail: kgeu@kgeu.ru.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Казанский государственный энергетический университет», с авторефератом - на сайте http ://www.kgeu.ru

Автореферат разослан «14» ноября 2011 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета, Д 212.082.04 кандидат педагогических наук, доцент

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

Общая характеристика работы

Актуальность работы. Воздушные линии электропередач (ЛЭП) являются наименее надежными элементами энергосистемы, повреждение которых наносит значительный ущерб народному хозяйству и представляет большую опасность для жизни оказавшихся поблизости людей.

В отличие от сетей с глухозаземленной нейтралью, сети напряжением 635кВ с изолированной и компенсированной нейтралью имеют сильно разветвленную древовидную топологию, а наиболее частый вид повреждения - однофазное замыкание на землю (033) - характеризуется малыми токами, которые не превышают 20-30 А, не искажают треугольник междуфазных напряжений и, следовательно, не отражаются на питании потребителей.

Между тем длительное существование 033 в сети нередко служит причиной развития повреждения с последующим переходом в аварийное, которое требует пемедленного отключения. К числу аварийных последствий 033 относятся: перенапряжения на оборудовании, переход 033 в междуфазное КЗ, появление двойных замыканий на землю в разных точках сети из-за пробоя или перекрытия изоляции на неповрежденных фазах, а самое главное велика вероятность попадания человека под напряжение прикосновения или шага.

Для исключения последствий, вызванных 033, а также уменьшения среднего времени восстановления поврежденного участка, как при 033, так и при междуфазном КЗ, необходимо быстрое определение места повреждения.

Для воздушных электролиний напряжением 6 - 35 кВ в настоящее время не существует эффективных методов дистанционного определения места (ОМП) или участка (ОУП) повреждений.

Таким образом, исследовательская работа, посвященная разработке дистанционного способа определения участка повреждения в сети напряжением 6-35 кВ с изолированной или компенсированной нейтралью на основе автономных датчиков тока, является актуальной задачей.

Цель работы заключается в совершенствовании существующих методов и разработке новых технических средств дистапционного определения участка повреждения воздушной линии (ВЛ) электропередачи 6-35 кВ.

Для достижения поставленной цели в диссертации требуется решить следующие задачи:

- разработать методику расчета переходного процесса при 033 для сетей с изолированной нейтралью и проанализировать полученные результаты на соответствие экспериментальным испытаниям.

- разработать способы определения участка повреждения при дуговых и металлических ОЗЗ.

- разработать способ определения переходного сопротивления при ОЗЗ и емкости шин подстанции относительно земли по параметрам аварийного режима.

- разработать конструктивное исполнение блока питания на основе трансформатора тока.

- разработать датчик тока с электропитанием от фазного тока, способный регистрировать параметры нормального и аварийного режимов и передавать информацию на верхний уровень автоматизации по беспроводному каналу связи.

Методика исследования.

Решение поставленных задач осуществлялось на основе следующих методов исследования: математическое моделирование на базе теории электрических цепей; лабораторные экспериментальные исследования; проверка результатов исследования при проведении натурных испытаний в условиях реальной эксплуатации.

Достоверность и обоснованность результатов работы.

Результаты диссертационной работы реализованы в технических решениях и апробированы на ЛЭП 6 кВ. Результаты экспериментов не противоречат и дополняют результаты, полученные в исследуемой области другими авторами.

Научная новизна работы:

- разработан новый способ ОУП на воздушных ЛЭП при дуговых 033, заключающийся в фиксации контура протекания аварийной составляющей тока замыкания на землю путем одновременного измерения уровня высших гармоник в начале линии и на ее отпайках.

- разработан новый способ ОУП на воздушных ЛЭП при металлических и дуговых 033, заключающийся в фиксации контура протекания аварийной составляющей тока замыкания на землю путем одновременного измерения первой производной тока в начале линии и на ее отпайках.

- разработан новый способ определения емкости шин подстанции относительно земли и переходного сопротивления при 033 для определения характера места повреждения, заключающийся в аналитических зависимостях между названными параметрами и параметрами режима при металлическом ОЗЗ.

- разработан датчик тока с электропитанием от фазного тока, способный регистрировать параметры нормального и аварийного режимов и передавать информацию на верхний уровень автоматизации по беспроводному каналу связи.

- разработан новый способ определения поврежденной фазы при аварии типа 033, основанный на временном сравнении положения всплеска тока относительно максимума нагрузочного тока.

Практическая ценность работы.

Разработанные способы, аппаратные и программные средства поиска участка повреждения позволяют оценить расстояние от питающей подстанции до участка, где произошло междуфазное КЗ или замыкание на землю в ВЛ с древовидной структурой, ограничить зону обхода линии оперативно-ремонтным персоналом и, тем, самым уменьшить время, в течение которого существует большая вероятность попадания человека под шаговое напряжение, а также время педоотпуска электроэнергии или время работы сети в режиме 033.

Разработанные датчики тока, реализующие способ ОУП на ЛЭП 6-35 кВ, совместно с программой верхнего уровня автоматизации введены в опытную эксплуатацию в Филиале ОАО «Сетевая компания» Казанские электрические сети.

Получен патепт на изобретение.

Основные положения, выносимые на защиту:

- новый способ ОУП на воздушных ЛЭП при дуговых 033, заключающийся в фиксации контура протекания аварийной составляющей тока замыкания на землю путем одновременного измерения уровня высших гармоник в начале линии и на ее отпайках.

- новый способ ОУП на воздушных ЛЭП при металлических и дуговых 033, заключающийся в фиксации контура протекания аварийной составляющей тока замыкания на землю путем одновременного измерения первой производной тока в начале линии и на ее отпайках.

- новый способ определения емкости шин подстанции относительно земли и переходного сопротивления при 033 для определения характера места повреждения, заключающийся в аналитических зависимостях между названными параметрами и параметрами режима при металлическом 033.

- датчик тока с электропитанием от фазного тока, способный регистрировать параметры нормального и аварийного режимов и передавать информацию на верхний уровень автоматизации по беспроводному каналу связи.

- новый способ определения поврежденной фазы при аварии типа 033, основанный на временном сравнении положения всплеска тока относительно максимума нагрузочного тока.

Апробация работы.

Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на: международной молодежной научной конференции «XV Туполевские чтения» (г. Казань, 2007 г.), всероссийской научной конференции молодых ученых «Наука. Технологии. Инновации» (г. Новосибирск, 2007 г), четырнадцатой международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (г. Москва, 2008 г.), международной научно-технической конференции «Энергетика 2008: инновации, решения, перспективы» (г. Казань, 2008 г), Ш-й молодежной международной научной конференции «Тинчуринские чтения» посвященной 40-летию КГЭУ (г. Казань, 2008 г), пятнадцатой международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (г. Москва, 2009г.), II международной научно-практической конференции «Молодежь и наука: реальность и будущее» (г. Невинномысск, 2009 г.), IV-й молодежной международной научной конференции «Тинчуринские чтения» (г. Казань, 2009 г.), V-й молодежной международной научной конференции «Тинчуринские чтения» (г. Казань, 2010 г.),шестпадцатой международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (г. Москва, 2010 г.), семнадцатой международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника,

электротехника и энергетика» (г. Москва, 2011 г.), VI-й молодежной международной научной конференции «Тинчуринские чтения» (г. Казань, 2011 г.).

Данная работа выиграла два гранта на конкурсах: «Участник молодежного научно-инновационного конкурса», «Конкурс молодежных инновационных проектов 2010».

Публикации.

По результатам выполненных исследований опубликовано 8 печатных работ.

Личный вклад

Автор принимал непосредственное участие в разработке аппаратных и программных узлов системы, состоящей из датчиков тока, а также программы верхнего уровня автоматизации, в проведении экспериментальных исследований, в интерпретации полученных теоретических и экспериментальных результатов.

Объем и структура работы.

Основное содержание диссертации изложено на 180 страницах, содержит 117 рисунков и 5 таблиц. Работа состоит из введения, пяти глав и заключения. Список использованных источников содержит 60 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована и подтверждена актуальность выбранной темы диссертационной работы, определены цель и задачи исследования, приняты методы их решения, сформулированы научная новизна, теоретическая и практическая значимость работы, приведены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе выполнен анализ существующих алгоритмов ОМП и теоретических исследований параметров режима при аварии типа 033. На основании чего сделан вывод об отсутствии в настоящее время работоспособных автоматизированных алгоритмов ОУП, в частности при 033, на ЛЭП 6-35 кВ. Для обоснования наиболее оптимальных алгоритмов ОУП необходимо дополнительно экспериментально исследовать временные осциллограммы тока нулевой последовательности.

Показано, что для ОУП в распределительных сетях с древовидной структурой перспективным является использование автономных датчиков тока.

Во второй главе анализируется экспериментальный материал, собранный с помощью цифрового регистратора аварийных событий типа РЭС-3-16 фирмы «Прософт Системы».

Представлена методика расчета переходного процесса при 033 с целью анализа длительности скачка тока в начальный момент возникновения 033 в разных точках поврежденного фидера.

Разработаны новые способы ОУП на воздушных ЛЭП при дуговых и металлических 033.

В третьей главе предложен новый способ определения нормальных (величина фазной емкости:) и аварийных (величина переходного сопротивления) параметров системы при аварии типа 033.

Приведены результаты сравнения модельных расчетов и экспериментального материала.

В четвертой главе рассмотрено аппаратное устройство впервые разработанного датчика тока, способного питаться от энергии фазного тока, регистрировать нормальные и аварийные параметры режима ЛЭП и передавать их по сотовым каналам связи на верхний уровень автоматизации.

Впервые предложена схема блока питания с трансформатором тока (ТТ) на современной элементной базе, позволяющая снабжать электроэнергией электронные компоненты устройства суммарной мощностью до 0,3 Вт от фазных токов ЛЭП порядка 10 А и более. Впервые рассмотрены процессы заряда, разряда аккумулирующего элемента ионистора при питании его электроэнергией от ТТ.

Выполнен анализ схем соединения нескольких ТТ с целью уменьшения величины тока в фазном проводе, при котором датчик будет работоспособен.

Анализ экономической эффективности от внедрения датчиков тока показал снижение издержек на ОУП.

В пятой главе представлены результаты опытной эксплуатации системы, состоящей из программы верхнего уровня автоматизации и шести датчиков тока, в филиале ОАО «Сетевая компания» Казанские электрические сети. Разработанные датчики тока за время опытной эксплуатации показали работоспособность и подтвердили правильность выбора основных технических решений.

В результате анализа экспериментального материала, полученного с помощью датчиков тока, предложен алгоритм определения поврежденной фазы при аварии типа ОЗЗ, основанный на временном сравнении положения всплеска тока относительно максимума нагрузочного тока, зарегистрированных магнитной антенной датчика тока.

Сопоставлены аварийные осциллограммы временной формы сигнала измеренного на вторичной обмотке штатного ТТ и магнитной антенны.

Заключение содержит основные теоретические положения и выводы по исследуемым проблемам.

ЗАЩИЩАЕМЫЕ НАУЧНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. Новый способ ОУП на воздушных ЛЭП при дуговых ОЗЗ, заключающийся в фиксации контура протекания аварийной составляющей тока замыкания на землю путем одновременного измерения уровня высших гармоник в начале линии и на ее отпайках.

Авария типа ОЗЗ подразделяется на два типа: самоустраняющееся кратковременное нарушение изоляции вследствие, например, прикосновения ветки дерева к фазному проводу, и устойчивое замыкание на землю, образующееся, например, в результате сильного загрязнения изоляторов или обрыв фазпого провода воздушной ЛЭП с касанием провода заземлепной траверсы.

Место устойчивого дугового замыкания на землю определяется при пешем осмотре ВЛ с помощью переносного прибора КВАНТ, который фиксирует поврежденный контур путем регистрации суммарной амплитуды высших гармо-

ник тока в интервале 300-800Гц. В поврежденном контуре регистрируется большая амплитуда гармоник по сравнению с неповрежденными отпайками.

Участок повреждения при самоустраняющихся кратковременных нарушениях изоляции, являющихся предшественниками устойчивых ОЗЗ, можно определить лишь при одновременной регистрации суммарной амплитуды высших гармоник в различных точках воздушной линии электропередач и тем самым предупредить устойчивое ОЗЗ.

н

О - Специализированное техническое средство

Ц - Спешшииированное техническое средство, зарегистрировавшее превышение суммарно» амплитуды гармоник в интервале 300-800 Гц

Рис. 1. Фиксация контура протекания аварийной составляющей тока специализированными техническими средствами

Предлагается новый способ ОУП на воздушной ЛЭП, заключающийся в фиксации контура протекания аварийной составляющей тока замыкания на землю путем одновременного измерения уровня высших гармоник в начале линии и на ее отпайках специализированными техническими средствами (рис.1). При аварии типа ОЗЗ технические средства (ТС), установленные в разных точках ВЛ, регистрируют в поврежденном контуре увеличение более чем в 7 раза суммарной амплитуды гармоник тока в интервале от 300 до 800 Гц (рис.2,3). Данный диапазон частот гармоник определяется длительностью всплесков тока, вызванных перемежающейся дугой при ОЗЗ, которая изменяется в диапазоне от 1 до 3 мс (рис.4), что согласуется с экспериментальными исследованиями (С. Дмитриев и др. Городские электрические сети. Опыт эксплуатации централизованных микроконтроллерных защит. - Новости электротехники, 2011, №2(68), 52-60 е.).

ТС, расположенные на неповрежденных отпайках или на поврежденном присоединении за местом ОЗЗ, увеличение амплитуды гармоник в данном диапазоне частот не зафиксируют. Это связано с тем, что длительность всплеска тока после места ОЗЗ гораздо меньше, чем до него, и составляет 0,2-1,4 мке

(рис.5), что соответствует спектральным составляющим в диапазоне 0,710 МГц. Участок повреждения есть область ЛЭП между наиболее удаленными от источника питания ТС, зарегистрировавшим увеличение суммарной амплитуды гармоник в интервале 300-800 Гц. и не зарегистрировавшим увеличение амплитуд гармоник.

А Нормальный режим

2,30 .

<Ш5

К 9 IV 11 12 КЗ 14 Номер гармоники

I' 19

Рис.2. Спектр тока в нормальном режиме.

Аварийный режим

3,15 ■■

1.......

Л.

1.........

1

ол ( см \

Суммарная амплитуда гармоник в интервале 300-800 Гн е аварийном режиме (0.2773 А) увеличилась более чем в 7 раз относительно нормального режима Г0.0383 А).

ОЗЗ на фазе С

! 9 1!)!! п

Рис.3. Спектр тока в аварийном режиме. 9

• • . ----г С,/С,

'О 15 20 22 30

Рис.4. Длительность (мс) всплеска тока в поврежденном контуре. С|-емкость шин подстанции относительно земли, С2 - емкость ЛЭП относительно земли после места повреждения, Д„ - переходное сопротивление в месте ОЗЗ.

Я,, Ом" ш

с,/с2

Ш 15 30 25 30

Рис.5. Длительность (мс) всплеска тока после места повреждения. СУсмкость шин подстанции относительно земли, С2 - емкость ЛЭП относительно земли после места повреждения, Лп - переходное сопротивление в месте ОЗЗ.

Временные параметры всплесков тока оценивались на основе схемы замещения ЛЭП для исследования переходного процесса при ОЗЗ. Всплески тока

обусловлены процессами разряда емкости поврежденной фазы и дозарядом емкостей неповрежденных фаз. Большая длительность всплеска тока до места замыкания, чем после него связана с большей величиной емкости в начале ЛЭП относительно величины емкости в конце ЛЭП.

2. Новый способ ОУП на воздушных ЛЭП при металлических и дуговых ОЗЗ, заключающийся в фиксации контура протекания аварийной составляющей тока замыкания на землю путем одновременного измерения первой производной тока в начале линии и на ее отпайках.

С целью исследования параметров режима для фиксации контура протекания аварийного тока при металлическом 033 в филиале ОАО «Сетевая компания» Казанские электрические сети на воздушной ЛЭП 6 кВ был установлен цифровой осциллограф РЭС-3-16 (частота дискретизации 7 кГц).

На основе анализа экспериментально полученных осциллограмм было установлено, что форма производной напряжения нулевой последовательности при 033 совпадает с формой тока нулевой последовательности, это соотношение доказывается и аналитически исходя из схемы замещения сета нулевой последовательности. При перемежающемся ОЗЗ происходит ряд переходных процессов, вызванных разрядом и дозарядом емкостей фаз ЛЭП через место повреждения. Однако, первое замыкание поврежденной фазы на землю вызывает наибольший скачок величины тока и величины производной от напряжения нулевой последовательности. Это объясняется наибольшей величиной напряжения пробоя в отличие от последующих пробоев, происходящих при меньшем напряжении.

Выявленная связь между временной формой тока и напряжения нулевой последовательности позволяет утверждать об информационной эквивалентности тока и напряжения для целей обнаружения факта ОЗЗ.

Рис.6. График первой производной тока при ОЗЗ на фазе С.

Это позволяет сформулировать оптимальное по чувствительности условие обнаружения факта ОЗЗ по превышению порога либо первой производной от

И

тока, либо второй производной от любого фазного напряжения. Увеличение амплитуды информативной части сигнала при взятии производной объясняется высокочастотными свойствами операции дифференцирования, которая режек-тирует низкочастотную нагрузочную составляющую сигнала тока или напряжения. Вычисление более высоких порядков производных, означающих повышение частоты среза ВЧ фильтра, режекгирует и информационный аварийный сигнал, что приводит к уменьшению величины всплеска тока или напряжения над нагрузочным режимом.

На основе сформулированного условия обнаружения факта металлического и дугового 033 предлагается новый способ ОУП на воздушной ЛЭП при металлических и дуговых 033, заключающийся в фиксации контура протекания аварийной составляющей тока замыкания на землю специализированными ТС путем одновременного измерения первой производной тока в начале линии и на ее отпайках (рис.6).

ТС постоянно измеряют величину амплитуды основной гармоники тока и величину его первой производной. При обнаружения факта 033 регистрируется длительность всплеска тока и через 2 сек снова замеряется амплитуда основной гармоники тока. В поврежденном контуре до места ОЗЗ длительность всплеска тока будет больше по сравнению с длительностью всплеска тока на неповрежденных отпайках и за местом 033. Последующее измерение амплитуды основной гармоники тока необходимо для выделения всплесков тока, вызванных именно 033. При междуфазном КЗ и включении ЛЭП также возникает всплеск тока, однако в первом случае через 2 сек тока в ЛЭП не будет, т.к. штатные устройства релейной защиты отключат выключатель ЛЭП. При включении выключателя ЛЭП величина амплитуды тока основной гармоники до всплеска тока будет равна нулю. При 033 данный параметр будет отличен от нуля как до всплеска тока, так и после него. С целью исключения ложных срабатываний системы, состоящей из ТС и программы верхнего уровня, необходимо контролировать напряжение нулевой последовательности, которое замеряется на подстанции.

При проведении экспериментальных исследований аварийных параметров режима с помощью цифрового осциллографа значительных помех в осциллограммах тока в ЛЭП, искажающих работу алгоритма, не наблюдалось.

3. Новый способ определения емкости шин подстанции относительно земли и переходного сопротивления при ОЗЗ, для определения характера места повреждения, заключающийся в аналитических зависимостях между названными параметрами и параметрами режима при металлическом ОЗЗ.

На основе зависимостей симметричных составляющих параметров режима от параметров контура протекания аварийного тока при ОЗЗ, при известности значений симметричных составляющих токов и напряжений, можно определить параметры контура протекания аварийного тока, такие как величина переходного сопротивления места замыкания на землю Я„ и значение суммарной емкости шин подстанции относительно земли Сг согласно формул системы

уравнений (1).

и

и

(/и-'о)

'О 11д 'о и1а + ^2а + ^Оа — ~ ~ ¡0^0

Сг =

4-/0 _

3 • IV ■ 11,

Оа

/2а = ¡г - 1

1а

/д - а ■ /с ~ /о ■ (1 ~ а)

(а2-а)

(1)

где а = е-'"?",

21Л — сопротивление ЛЭП прямой последовательности до места 033, и1г,и2а,и0а — напряжение прямой последовательности начале ЛЭП , 01д,/ 1Д — напряжение и ток прямой последовательности в начале ЛЭП в доаварийном режиме,

/1а,/2а,'о — ток прямой, обратной и нулевой последовательностей в начале ЛЭП, ¿0 — сопротивление ЛЭП нулевой последовательности, /А,/с — ток фазы А и С.

4. Датчик тока с электропитанием от фазного тока, способный регистрировать параметры нормального и аварийного режимов и передавать информацию на верхний уровень автоматизации по беспроводному каналу связи.

Для реализации нового способа ОУП на воздушных ЛЭП при 033, заключающегося в одновременной фиксации контура протекания аварийной составляющей тока замыкания на землю путем регистрации величины амплитуды высших гармоник был разработан датчик тока. Данный способ ОУП был выбран в связи с простотой его технической реализации.

Датчик тока разработан с использованием достижений современной микроэлектроники, изолирован воздухом от окружающих его конструкций и монтируется на фазном проводе ЛЭП с помощью трансформатора тока с разъемным магнитопроводом.

Датчик конструктивно состоит из блока питания, аналоговой измерительной части, цифровой части и блока связи.

Впервые предложена схема (рис.7) блока питания с использованием ТТ, позволяющая запитывать электроэнергией активные электронные элементы датчика суммарной непрерывно потребляемой мощностью до 0,3 Вт и кратко-времешю потребляемой мощностью до 0,72 Вт от фазных токов ЛЭП порядка 10 А и более. Исполнение блока питания датчика основано на принципе аккумулирования электроэнергии, получаемой от ТТ, на ионисторе и последующем

13

ее преобразовании по величине напряжения с помощью импульсного стабилизатора. Выбор ионистора обусловлен его лучшими характеристиками по сравнению с аналогичными параметрами химических аккумуляторов электроэнергии.

Структурная схема блока питания датчика

АЦП1 АЦП2

1ном=Ю-150А

Импульсный стабилизатор

Рис.7. Структурная схема блока питания датчика тока.

Аналоговая измерительная часть датчика предназначена для регистрации магнитного поля, генерируемого фазными токами ЛЭП, и электрического поля, генерируемого линейными напряжениями. Она состоит из магнитной и электрической антенн, усилителей каналов «КЗ» и «033», фильтров и выпрямителей. Регистрация электрического поля (канал «Обрыв») позволяет фиксировать время включения и отключения ЛЭП.

Два частотных фильтра выделяют основную гармонику промышленной частоты, большая амплитуда которой характеризует аварию типа междуфазное КЗ, и высшие гармоники промышленной частоты, большая амплитуда которых характеризует аварию типа 033. С целью анализа аварийной ситуации замеряются осциллограммы с помощью анапогово-цифрового преобразователя (АЦП) микроконтроллера. Частота дискретизации АЦП равна 4,4 кГц. Длина каждой осциллограммы составляет примерно 23 мсек.

Цифровая часть датчика состоит из микроконтроллера типа Atmega644P и внешних периферийных устройств.

Датчики передают собранную информацию о параметрах нормального и аварийного режима на компьютер диспетчера энергосети с помощью СБМ-модема, где она визуально отображается в программе ПОИК.

С 01.06.2009 по 13.10.2010 в Филиале ОАО «Сетевая компания» Казанские электрические сети проходили опытную эксплуатацию датчики тока в составе 6 штук. За это время произошло одно межфазное короткое замыкание и несколько случаев самоустранившихся однофазных замыканий.

Опытная эксплуатация датчиков тока показала их работоспособность и помехозащищенность, а также подтвердила правильность выбора основных технических решений. Датчики надежно регистрируют факты включения, отключения ЛЭП, межфазные КЗ и 033.

5. Новый способ определения поврежденной фазы при аварии типа ОЗЗ, основанный на временном сравнении положения всплеска тока относительно максимума нагрузочного тока.

Временное запаздывание или опережение всплесков тока при аварии типа 033 относительно максимума нагрузочного тока позволяет сделать вывод о том, какая фаза является поврежденной. Например, при аварии типа 033 на рис.8 скачок тока, отстает от максимума на1рузочного тока на угол от 95,4°. Зная, что датчики размещаются на фазе В, т.е. магнитная антенна наиболее близко расположена к этой фазе, можно сказать, что измеряется лишь нагрузочный ток фазы В. Поэтому при отставании скачков тока от максимума нагрузочного тока на вышеуказанный угол поврежденной фазой является фаза С, которая отстает от фазы В на 120 градусов.

5,3 мс

Рис.8. Форма тока, зарегистрированная датчиком тока.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Разработан новый способ ОУП при дуговых ОЗЗ, заключающийся в фиксации контура протекания аварийной составляющей тока замыкания на землю путем одновременного измерения уровня высших гармоник в начале линии и на ее отпайках.

Разработан новый способ ОУП на воздушных ЛЭП при металлических и дуговых ОЗЗ, заключающийся в фиксации контура протекания аварийной составляющей тока замыкания на землю путем одновременного измерения первой производной тока в начале линии и на ее отпайках.

В результате моделирования ОЗЗ разработан способ определения нормальных (величина фазной емкости) и аварийных (величина переходного сопротивления) параметров системы при аварии типа ОЗЗ, проведена оценка длительности всплесков тока, обусловленных процессами разряда емкости поврежденной фазы и дозарядом емкостей неповрежденных фаз.

Впервые разработан автономный микропроцессорный датчик тока, регистрирующий аварийные параметры режима, питающийся электроэнергией фазного провода по впервые предложенной схеме блока питания с ТТ, использующий беспроводные каналы связи для передачи информации на компьютер де-

журного диспетчера, что позволяет сократить время поиска места повреждения. Конструкция датчика защищена патентом на изобретение.

Опытная эксплуатация системы сбора нормальной и аварийной информации на основе разработанных датчиков в составе шести штук в ОАО «Сетевая компания» показала работоспособность датчиков и подтвердила правильность выбора основных технических решений.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1) Патент 1Ш 2 372 624 С1 (Российская Федерация). Способ определения места однофазного замыкания в разветвленной воздушной линии электропередач, способ определения места междуфазного короткого замыкания в разветвленной воздушной линии электропередач и устройство контроля тока и напряжения для их осуществления / Авторы Хузяшев Р.Г., Кузьмин И.Л. МПК вОЖ 31/08 (2006.01) - Опубл. в Бюллетене №31, часть 4, 2009 г., с. 931 - 932

2) Хузяшев Р.Г., Кузьмин И.Л. Топографический датчик, регистрирующий параметры нормального и аварийного режима в ЛЭП. Электрика-5-2008,с.36-37

3) Хузяшев Р.Г., Кузьмин И.Л. Разработка программно-аппаратного комплекса, реализующего алгоритм определения места повреждения в ЛЭП с изолированной нейтралью. - Энергетика Татарстана, 2008, №1(9),с.97-99.

4) Хузяшев Р.Г., Кузьмин И.Л. Анализ экспериментальных результатов измерения тока при однофазном замыкании на землю. // Материалы докладов VI Международной молодежной научной конференции «Тинчуринские чтения», 1 том, Казань, 2011 г. с.37-38.

5) Хузяшев Р.Г., Кузьмин И.Л. Разработка алгоритма функционирования канала ОБМ-связи топографического датчика // Молодежь и наука: реальность и будущее: Материалы П Международной научно-практической конференции, том VIII, Невинномысск, 2009. с.386.

6) Хузяшев Р.Г., Кузьмин И.Л. Удаленное программирование микроконтроллерного датчика тока. // Материалы докладов IV Международной молодежной научной конференции «Тинчуринские чтения», 1 том, Казань, 2009 г. с.30-31.

В журналах по списку ВАК:

7) Хузяшев Р.Г., Кузьмин И.Л. Блок питания на основе трансформатора тока с микропроцессорным управлением// Электротехника. - 2009.-№4. - с.28-34.

8) Кузьмин И. Л., Хузяшев Р. Г., Хаьсимов Ш. 3. и др. Информационно-измерительное устройство для определения участка повреждения линий электропередач//Датчики и системы. -2011.-№7. - с.43-47.

Подписано к печати 11.11.2011г. Формат 60x84/16

Гарнитура «Times» Вид печати РОМ Бумага офсетная

Физ.печ.л. 1.0 Усл.печ.л. 0.94 Уч.-изд.л. 1.0

Тираж 100 Заказ № keil В

Типография КГЭУ 420066, Казань, Красносельская, 51 16

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. Обзор и анализ существующих теоретических и технических достижений.

1.1. Алгоритмы определения поврежденной отпайки в распределительных сетях 6-35 кВ.

1.2. Алгоритмы ОМП, основанные на регистрации бегущих волн.

1.3. Исследование параметров режима при 033.

1.3.1. Режим устойчивого замыкания на землю.

1.3.2. Режим дугового замыкания на землю.

1.3.2.1. Переходные процессы при пробое фазы на землю и обрыве дуги.

1.3.2.2. Теории формирования перенапряжений при дуговых замыканиях на землю.

Выводы.

Глава 2. Экспериментальные и аналитические исследования аварийных режимов.

2.1. Экспериментальные исследования аварийных режимов с помощью осциллографа РЭС-3-16.

2.2. Экспериментальные исследования аварийных режимов на макете ЛЭП.

2.3. Аналитические исследования переходного процесса при однофазном замыкании на землю.

2.4. Обоснование способов определения места повреждения в сети с изолированной или компенсированной нейтралью.

Выводы.

Глава 3. Моделирование установившегося режима, сравнение модельных и экспериментальных данных при однофазном замыкании на землю.

3.1. Определение параметров контура протекания аварийного тока при

3.2. Выводы.

Глава 4. Датчик тока.

4.1. Анализ узла аккумулирования электроэнергии на основе трансформатора тока.

4.2. Структура аналоговой части датчика тока.

4.3. Структура цифровой части датчика тока.

4.4. Структура блока связи датчика тока.

4.5. Конструкция датчика тока.

4.6. Алгоритм работы датчика тока.

Выводы.

Глава 5. Экспериментальные исследования аварийных режимов с помощью разработанного устройств.

5.1. Результаты опытной эксплуатации датчиков тока на ЛЭПбкВ.

5.2. Сравнительный анализ формы сигнала, измеренного на вторичной обмотке трансформатора тока и магнитной антенны.

Выводы.

Актуальность работы

Электроэнергетическая система включает генерирование, передачу и распределение электрической энергии. Линии электропередачи (ЛЭП) используются для доставки электроэнергии к удаленным нагрузкам. Быстрый рост электроэнергетической системы приводит к увеличению числа действующих линий и их общей длине. Воздушные линии являются наименее надежными элементами энергосистемы. Даже кратковременные перерывы в подаче электроэнергии наносят огромные убытки народному хозяйству (брак, тяжелые аварии, а иногда несчастные случаи с людьми).

Замыкания на землю в распределительных сетях 6 - 35кВ являются наиболее частым явлением и составляют не менее 75% общего числа повреждений [1]. В сети с изолированной или компенсированной нейтралью однофазное замыкание на землю (033) само по себе не является аварией. 033 характеризуется малыми токами, не искажает треугольник междуфазных напряжений и, следовательно, не отражается на питании потребителей. Поэтому в отличие от коротких замыканий (КЗ) такие повреждения не требуют немедленной ликвидации.

Между тем, длительное существование 033 в сети нередко служит причиной развития повреждения с последующим переходом в аварийное, которое требует немедленного отключения. К числу аварийных последствий 033 относятся: значительные перенапряжения на оборудовании, переход 033 в междуфазное КЗ, появление двойных замыканий на землю в разных точках сети из-за пробоя или перекрытия изоляции на неповрежденных фазах, а самое главное велика вероятность попадания человека под напряжение прикосновения или шага.

Для исключения последствий, вызванных 033, а также уменьшения среднего времени восстановления поврежденного участка, как при 033, так и при междуфазном КЗ, необходимо быстрое определение места повреждения (ОМП). Однако ОМП является наиболее сложной, а часто и наиболее длительной технологической операцией по восстановлению поврежденных участка или элементов электросети.

Методы диагностики электролиний напряжением 110 кВ и выше, которые имеют глухозаземленную нейтраль, хорошо известны и успешно используются на практике. Задачи ОМП в настоящее время в сетях данного класса напряжения решаются с помощью комплексов технических и программных средств по значениям электрических параметров аварийного режима [2, 3, 4, 5].

Для воздушных электролиний напряжением 6 - 35кВ, составляющих основу распределительных сетей, до сих пор не существует реально используемых эффективных методов дистанционного определения места повреждений. В распределительных сетях применяется изолированная или компенсированная нейтраль, в результате чего значения токов замыкания на землю достаточно малы и не превышают 20-30 А [6, 7]. Кроме того, распределительные сети имеют сильно разветвленную древовидную топологию. Вследствие этого, методы диагностики, успешно используемые в электролиниях напряжением 110 кВ и выше, в данном случае неприменимы. В настоящее время при авариях типа 033 ОМП в сетях 6-35 кВ осуществляется путем поочередного отключения присоединений с одновременным контролем напряжения нулевой последовательности. Данный метод занимает достаточно много времени в связи с тем, что для отключения присоединений используется оперативно-выездная бригада.

Методы определения места повреждения подразделяются на дистанционные и топографические. При этом дистанционные методы подразумевают использование приборов и устройств, устанавливаемых на подстанциях и указывающих расстояние до повреждения. Топографические методы подразумевают определение искомого места непосредственно при наличии устройств ОМП на трассе ЛЭП, установленные стационарно на 5 опоре или находящиеся в распоряжении поисковой бригады. Современный уровень развития микроэлектроники и микропроцессорной техники позволяет разрабатывать топографические датчики, способные обрабатывать измеренные данные согласно сложным алгоритмам [8,9].

В настоящее время на фоне реструктуризации энергетической отрасли остро встает проблема On-Line диагностики электрических сетей. Одной из задач которой является уменьшение потерь при транспортировке электроэнергии от места производства до конечного потребителя. Решение этой задачи невозможно без насыщения электрических сетей современными интеллектуальными средствами диагностики, способными контролировать параметры нормального и аварийного режимов в разных точках разветвленной ЛЭП. Другими словами необходимо создание «умных сетей» [10], способных объединить возможности информационных технологий и силовой электротехники, на основе топографических датчиков, монтируемых в разных точках ЛЭП.

На сегодняшний день существует несколько теорий развития процесса 033. Основоположником исследований был Петерсен. Также над данной тематикой работали Петере и Слепян, Беляков H.H., которые предлагали свои теоретические модели 033 [1]. Следует отметить, что до сих пор данный процесс остается до конца не изученным в связи с отсутствием достаточного экспериментального материала и сложностью самого явления 033. Разработанные модели в основном ориентированы на изучение перенапряжений при дуговых замыканиях. Поэтому для формирования целостной картины также необходимо рассмотреть формы тока с точки зрения длительности и величины амплитуды скачков тока при пробое изоляции и образовании ОЗЗ.

Цель работы и задачи исследования

Цель работы заключается в совершенствовании существующих методов и разработке новых технических средств определения участка повреждения (ОУП) воздушной линии (ВЛ) электропередачи 6-35 кВ.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- разработать методику расчета переходного процесса при 033 для сетей с изолированной нейтралью и проанализировать полученные результаты на соответствие экспериментальным испытаниям.

- разработать способы определения участка повреждения при дуговых и металлических ОЗЗ.

- разработать способ определения переходного сопротивления при ОЗЗ и емкости шин подстанции относительно земли по параметрам аварийного режима.

- разработать конструктивное исполнение блока питания на основе трансформатора тока.

- разработать датчик тока с электропитанием от фазного тока, способный регистрировать параметры нормального и аварийного режимов и передавать информацию на верхний уровень автоматизации по беспроводному каналу связи.

Методика исследования.

Решение поставленных задач осуществлялось на основе следующих методов исследования: математическое моделирование на базе теории электрических цепей; лабораторные экспериментальные исследования; проверка результатов исследования при проведении натурных испытаний в условиях реальной эксплуатации.

Достоверность и обоснованность результатов работы.

Результаты диссертационной ' работы реализованы в технических решениях и апробированы на ЛЭП 6 кВ. Результаты экспериментов не противоречат и дополняют результаты, полученные в исследуемой области другими авторами.

Научная новизна работы;

- разработан новый способ ОУП на воздушных ЛЭП при дуговых 033, заключающийся в фиксации контура протекания аварийной составляющей тока замыкания на землю путем одновременного измерения уровня высших гармоник в начале линии и на ее отпайках.

- разработан новый способ ОУП на воздушных ЛЭП при металлических и дуговых 033, заключающийся в фиксации контура протекания аварийной составляющей тока замыкания на землю путем одновременного измерения первой производной тока в начале линии и на ее отпайках.

- разработан новый способ определения емкости шин подстанции относительно земли и переходного сопротивления при 033 для определения характера места повреждения, заключающийся в аналитических зависимостях между названными параметрами и параметрами режима при металлическом 033.

- разработан датчик тока с электропитанием от фазного тока, способный регистрировать параметры нормального и аварийного режимов и передавать информацию на верхний уровень автоматизации по беспроводному каналу связи.

- разработан новый способ определения поврежденной фазы при аварии типа 033, основанный на временном сравнении положения всплеска тока относительно максимума нагрузочного тока.

Практическая ценность работы.

Разработанные способы, аппаратные и программные средства поиска участка повреждения позволяют оценить расстояние от питающей подстанции до участка, где произошло междуфазное КЗ или замыкание на землю в ВЛ с древовидной структурой и ограничить зону обхода линии оперативно-ремонтным персоналом и, тем самым уменьшить время, в течение которого существует большая вероятность попадания человека под шаговое напряжение, а также время недоотпуска электроэнергии или время работы сети в режиме 033.

Разработанные датчики тока, реализующие способ ОМП на ЛЭП 635 кВ, совместно с программой верхнего уровня автоматизации введены в опытную эксплуатацию в Филиале ОАО «Сетевая компания» Казанские электрические сети.

Получен патент на изобретение [11].

Основные положения, выносимые на защиту:

- новый способ ОУП на воздушных ЛЭП при дуговых ОЗЗ, заключающийся в фиксации контура протекания аварийной составляющей тока замыкания на землю путем одновременного измерения уровня высших гармоник в начале линии и на ее отпайках.

- новый способ ОУП на воздушных ЛЭП при металлических и дуговых 033, заключающийся в фиксации контура протекания аварийной составляющей тока замыкания на землю путем одновременного измерения первой производной тока в начале линии и на ее отпайках.

- новый способ определения емкости шин подстанции относительно земли и переходного сопротивления при 033 для определения характера места повреждения, заключающийся в аналитических зависимостях между названными параметрами и параметрами режима при металлическом 033.

- датчик тока с электропитанием от фазного тока, способный регистрировать параметры нормального и аварийного режимов и передавать информацию на верхний уровень автоматизации по беспроводному каналу связи.

- новый способ определения поврежденной фазы при аварии типа 033, основанный на временном сравнении положения всплеска тока относительно максимума нагрузочного тока.

Апробация работы.

Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на: международной молодежной научной конференции

XV Туполевские чтения» (г. Казань, 2007 г.), всероссийской научной конференции молодых ученых «Наука. Технологии. Инновации» г. Новосибирск, 2007 г), четырнадцатой международной научнотехнической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (г. Москва, 2008 г.), международной научнотехнической конференции «Энергетика 2008: инновации, решения, перспективы» (г. Казань, 2008 г), Ш-й молодежной международной научной конференции «Тинчуринские чтения» посвященной 40-летию КГЭУ г. Казань, 2008 г), пятнадцатой международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (г. Москва, 2009г.), II международной научно-практической конференции «Молодежь и наука: реальность и будущее» (г. Невинномысск,

2009 г.), 1У-й молодежной международной научной конференции

Тинчуринские чтения» (г. Казань, 2009 г.), У-й молодежной международной научной конференции «Тинчуринские чтения» (г. Казань, 2010 г.),шестнадцатой международной научно-технической конференции

10 студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (г. Москва, 2010 г.), семнадцатой международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (г. Москва, 2011 г.), VI-й молодежной международной научной конференции «Тинчуринские чтения» (г. Казань, 2011 г.).

Данная работа выиграла два конкурса: «Участник молодежного научно-инновационного конкурса», «Конкурс молодежных инновационных проектов 2010».

Публикации.

По результатам выполненных исследований опубликовано 8 печатных работ [11-18], в том числе [14-15], входящих в список журналов, утвержденных ВАКом для публикации основных научных результатов диссертаций на соискание ученой степени.

Объем и структура работы.

Основное содержание диссертации изложено на 180 страницах, содержит 117 рисунков и 5 таблиц. Работа состоит из введения, пяти глав и заключения. Список использованных источников содержит 60 наименований.

Выводы:

1) Разработанное устройство показало работоспособность и подтвердило правильность выбора основных технических решений.

2) Предложен алгоритм определения поврежденной фазы на основе разницы временных положений максимума всплеска тока и максимума нагрузочного тока, зарегистрированных магнитной антенной.

3) Всплеск тока в фазном проводе, вызванный ОЗЗ, трансформируется по форме на выходе магнитной антенны. При смещении максимума АЧХ магнитной антенны в область высоких частот происходит дифференцирование исходного сигнала. При смещении максимума АЧХ магнитной антенны в область низких частот сигнал на ее выходе повторяет форму всплеска тока в фазном проводе.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Выводы и рекомендации В работе выполнен анализ существующих алгоритмов определения места повреждения и теоретических исследований в области 033, на основании чего сделан вывод об отсутствии в настоящее время работоспособных автоматизированных алгоритмов определения зоны повреждения, в частности ОЗЗ, на ЛЭП 6-35 кВ.

С целью обоснования наиболее оптимального алгоритма фиксации начала аварии типа ОЗЗ были выполнены исследования формы тока нулевой последовательности, зафиксированного с помощью цифрового регистратора РЭС-3-16, установленного в филиале ОАО «Казанские электрические сети» на ЛЭП 6 кВ. Ранее в литературе широко исследовались лишь временные зависимости форм фазного напряжения и напряжения нулевой последовательности для выявления наибольшей величины перенапряжений.

В работе приведены результаты модельных исследований установившегося и переходного процесса при ОЗЗ. В результате моделирования разработан способ определения нормальных (величина фазной емкости) и аварийных (величина переходного сопротивления) параметров системы при аварии типа ОЗЗ, проведена оценка длительности всплесков тока, обусловленных процессами разряда емкости поврежденной фазы и дозарядом емкостей неповрежденных фаз. Длительность всплеска тока больше до места замыкания, чем после него. Это связано с большей величиной емкости в начале ЛЭП относительно величины емкости в конце ЛЭП.

Предлагается два способа ОУП на воздушной ЛЭП, заключающиеся в фиксации контура протекания аварийной составляющей тока замыкания на землю путем одновременного измерения уровня высших гармоник или одновременного измерения первой производной тока в начале линии и на ее отпайках.

В работе описан впервые разработанный автономный микропроцессорный датчик тока, регистрирующий аварийные параметры режима, выполненный на современной микроэлектронной базе, питающийся электроэнергией фазного провода по впервые предложенной схеме блока питания с ТТ, использующий беспроводные каналы связи для передачи информации на компьютер дежурного диспетчера, что позволяет сократить время поиска места повреждения. Конструкция датчика защищена патентом на изобретение. Рассмотрены различные схемы соединения ТТ блока питания с целью выбора оптимальной схемы как по стоимости датчика, так и по минимальной величине фазного тока, при которой датчик является работоспособным. Согласно проведенным исследованиям наиболее приемлемым является каскадное соединение четырех трансформаторов тока. Впервые рассмотрены процессы заряда и разряда аккумулирующего элемента блока питания на основе ионистора при питании его электроэнергией от ТТ.

Разработанный датчик тока позволяет осуществляет сбор информации с разных точек ЛЭП и в нормальном режиме, что позволяет создавать на его основе «умные сети», способные объединять возможности информационных технологий и силовой электротехники.

Опытная эксплуатация системы сбора нормальной и аварийной информации на основе разработанных датчиков тока в составе шести штук в

ОАО «Сетевая компания» показала работоспособность датчиков и подтвердила правильность выбора основных технических решений. В результате обработки собранной датчиками информации во время опытной эксплуатации был предложен алгоритм определения поврежденной фазы на основе разницы временных положений максимума всплеска тока и максимума нагрузочного тока, зарегистрированных магнитной антенной датчика. На основании осциллограмм, полученных с помощью цифрового регистратора РЭС-3-16, и осциллограмм, собранных с помощью датчиков тока, была выявлена относительно высокая частота появления аварий типа

146 металлическое ОЗЗ. Это позволяет модернизировать алгоритм определения аварии типа ОЗЗ в датчиках тока и напряжения. Начало аварии типа 033 наиболее достоверно определяется фактом превышения установленного порога первой производной от сигнала магнитной антенны или второй производной от сигнала напряжения любой фазы.

Результаты экспериментальных исследований напряжений и токов во время аварии типа ОЗЗ, приведенные в работе представляют практический интерес с точки зрения изучения ОЗЗ, позволяют уточнить представления о процессах протекающих при ОЗЗ.

Разработанные и запатентованные конструктивные решения позволяют создавать автономные микропроцессорные датчики тока, способные сократить время поиска места повреждения и уменьшить социально-экономический ущерб от недопоставки электроэнергии.

1. Лихачев Ф.А. Замыкания на землю в сетях с изолированной нейтралью и с компенсацией емкостных токов. М., Энергия, 1971. 152 с.

2. Шалыт Г.М. Определение мест повреждения в электрических сетях. — М.: Энергоиздат, 1982. — 312 с.

3. Арцишевский Я.Л. Определение мест повреждения линий электропередачи в сетях с заземленной нейтралью. М.: Высшая школа, 1988.

4. Бе л отелов А.К. и др. Алгоритмы функционирования и опыт эксплуатации микропроцессорных устройств определения мест повреждения линий электропередачи. Электричество, №12, 1997.

5. Мякушин М.Ю., Попов М.Г. Определение мест коротких замыканий на линиях высокого напряжения. Энергетик, №10, 2002.

6. Шабад М.А. Защита от однофазных замыканий на землю в сетях 6-35 кВ -М.: НТФ «Энергопрогресс», 2007. 64 с.:ил.

7. Федосеев A.M., Федосеев М.А. Релейная защита электроэнергетических систем: Учеб. для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат., 1992.-528 е.: ил.8. http://www.c-g.si/en/otlm/ сайт о компании производящей OTLM9. http://www.nortroll.com

8. IEEE Р2030 Draft Guide for Smart Grid Interoperability of Energy Technology and Information Technology Operation with the Electric Power System (EPS), and End-Use Applications and Loads

9. Хузяшев Р.Г., Кузьмин И.Л. Топографический датчик, регистрирующий параметры нормального и аварийного режима в ЛЭП. Электрика-5-2008, с.36-37

10. Хузяшев Р.Г., Кузьмин И.Л. Разработка программно-аппаратного комплекса, реализующего алгоритм определения места повреждения в ЛЭП с изолированной нейтралью. Энергетика Татарстана, 2008, №1(9), 97-99 с.

11. Хузяшев Р.Г., Кузьмин И.Л. Блок питания на основе трансформатора тока с микропроцессорным управлением// Электротехника. 2009.-№4. - С.28-34.

12. Кузьмин И. Л., Хузяшев Р. Г., Хакимов Ш. 3. и др. Информационно-измерительное устройство для определения участка повреждения линий электропередач// Датчики и системы. 2011.-№7. - с.43-47.

13. Хузяшев Р.Г., Кузьмин И.Л. Разработка алгоритма функционирования канала GSM-связи топографического датчика // Молодежь и наука: реальность и будущее: Материалы II Международной научно-практической конференции, том VIII, Невинномысск, 2009.

14. Хузяшев Р.Г., Кузьмин И.Л. Удаленное программирование микроконтроллерного датчика тока. // Материалы докладов IV Международной молодежной научной конференции «Тинчуринские чтения», 1 том, Казань, 2009 г.

15. Хузяшев Р.Г., Кузьмин И.Л. Анализ экспериментальных результатов измерения тока при однофазном замыкании на землю. // Материалы докладов VI Международной молодежной научной конференции «Тинчуринские чтения», 1 том, Казань, 2011 г. с.37-38.

16. Чернобровов Н.В., Семенов В.А. Релейная защита энергетических систем: Учеб.пособие для техникумов. М.: Энергоатомиздат, 1998. - 800 е.: ил.

17. Прибор «КВАНТ». Руководство по эксплуатации, паспорт. Москва. 8 с.21. http://www.bresler.ru/

18. Кузнецов А.П. Определение мест повреждения на воздушных линиях электропередачи. М.: Энергоатомиздат, 1989 - 94с.: ил. - (Б-ка электромонтера; Вып. 618).

19. L.V. Bewley, "Traveling waves on transmission systems", Wiley, New York, 1951.

20. P.F. Gale, P.A. Crossley, B. Xu, Y. Ge, B.J. Cory, J.R.G. Barker, "Fault location based on travelling waves", Fifth International Conference on Developments in Power System Protection, 1993, pp. 54 59.

21. Power System Relaying Committee IEEE Std C37.114-2004, "IEEE Guide for Determining Fault Location on AC Transmission and Distribution Lines", 2005, E-ISBN: 0-7381-4654-4.

22. D. A. Douglass, "Current transformer accuracy with asymmetric and high frequency fault current", IEEE Trans-PAS, Vol. 100, 3, March 1981.

23. X. Dong, Y. Ge, B. Xu, "Fault position relay based on current traveling waves and wavelets", IEEE Power Engineering Society Winter Meeting, 2000, Vol. 3, 23 27 Jan. 2000, pp. 1997 - 2004.

24. Вайнштейн P.A., Коломиец H.B., Шестаков B.B. Режимы заземления нейтрали в электрических системах: учебное пособие / P.A. Вайнштейн, Н.В. Коломиец, В.В. Шестакова. Томск: Изд-во ТПУ, 2006.-118с.

25. Цапенко Е.Ф. Замыкания на землю в сетях 6-35 kB. М.: Энергоатомиздат, 1986. - 128 е.: ил.

26. Буткевич Т.В. Дуговые процессы при коммутациях электрических цепей. -М.: Высшая школа, 1967.-212 с.

27. Беляков H.H., Исследования перенапряжений при дуговых замыканиях на землю в сетях 6 и 10 кВ с изолированной нейтралью, «Электричество», 1957, №5.

28. Сарин Л.И., Ильиных М.В., Ширковец А.И. и др. Анализ результатов мониторинга процессов при ОЗЗ в сети 6 кВ с дугогасящими реакторами и резисторами в нейтрали Энергоэксперт.-2008.-№1.-С.98-106

29. Кадомская К.П. Перенапряжения в электрических сетях различного назначения и защита от них. / К.П. Кадомская, Ю.А. Лавров, A.A. Рейхердт. -Новосибирск: Новосиб. гос. техн. ун-т, 2004.-368 с.

30. Костенко М.В. Перенапряжения и защита от них в воздушных и кабельных линиях электропередач высокого напряжения / М.В. Костенко, К.П. Кадомская, М.Л. Левинштейн, И.А. Ефремов. Л.: Наука, 1988. - 302 с.

31. Перенапряжения в сетях 6-35 кВ / Гиндуллин Ф.А., Гольдштейн В.Г., Дульзон A.A., Халилов Ф.Х. М.: Энергоатомиздат, 1989. - 191 с.

32. Халилов Ф.Х. Защита сетей 6-35 кВ от перенапряжений / Халилов Ф.Х., Евдокунин Г.А., Поляков B.C. и др.; под ред. Ф.Х. Халилова, Г.А. Евдокунина, А.И. Таджибаева. СПб.: Энергоатомиздат. Санкт-Петербургское отделение, 2002. - 272 с.

33. Регистратор электрических событий цифровой РЭС-3. Руководство по эксплуатации ПБКМ.421451.001 РЭ. Екатеринбург - 2010.

34. Основы теории цепей: Учебник для вузов/ Г.В. Зевеке, П.А. Ионкин, A.B. Нетушил, C.B. Страхов 5-е изд., перераб., - М.: Энергоатомиздат, 1989 - 528 е.: ил.

35. Шуин В.А., Гусенков A.B. Защиты от замыканий на землю в электрических сетях 6-10 кВ. М.: НТФ «Энергопрогресс» 104 с.; ил. Библиотечка электротехника; Вып. 11(35).

36. Электротехнический справочник. Под ред. М. Г. Чиликина. Том 1. Изд. 2-е, перераб. и доп. M. — JL, Госэнергоиздат, 1955. 528 с.

37. Микуцкий Г.В., Скитальцев B.C. Высокочастотная связь по линиям электропередачи. М.: Энергия, 1977 г. 440 с.

38. Руководящие указания по релейной защите. Вып. 11. Расчеты токов короткого замыкания для релейной защиты и системной автоматики в сетях 110 750 кВ. - М.: Энергия, 1979. - 152 с. ил.

39. Справочник по электрическим установкам высокого напряжения / Под ред. И.А. Баумштейна, С.А. Бажанова. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 768 е.: ил.

40. Шалин А., Дехтерев А. Кабельные трансформаторы тока. Способы улучшения характеристик. Новости электротехники, 6(48) 2008.

41. Хузяшев Р.Г., Кузьмин И.Л. Разработка блока питания для автоматизированной системы сбора информации. // Материалы докладов III молодежной Международной научной конференции «Тинчуринские чтения» посвященной 40-летию КГЭУ, 1 том, Казань, 2008 г.

42. Хузяшев Р.Г., Кузьмин И.Л. Параметры и алгоритм управления блока питания // Материалы докладов Международной научно-технической конференции «Энергетика-2008: инновации, решения, перспективы», книга 2, Казань, 2008 г.51. http://www.maxim-ic.com