Localizarea defectelor din retea prin metoda reactantei.

Localizarea defectelor prin metoda reactantei, la defecte monofazate

Fie o LEA cu dubla alimenatere. Schema echivalenta se prezinta in fig. 1.

 

Fig. 1 Schema echivalenta

În cazul defectului monofazat (fig. 2), situat la distanta mZ_L fata de bara statiei A, ecuaţiile tensiunilor şi curenţilor la locul de defect sunt:

Iy = Iz = 0

Ex = Ix R_F

pentru cazul general al existenţei unei impedanţe de trecere la locul de defect. Dacă defectul este net atunci:

Ex = 0

Fig. 2 Schema de referinta pentru defectul monofazat (R-O)

Aplicând descompunerea în componente simetrice se obţine imediat:

 

de unde rezultă conectarea serie a schemelor de succesiune directă (S.S.D.), inversă (S.S.I.) şi homopolară (S.S.H.), conform fig. 3.

Fig. 3 Schema echivalenta in componente simetrice

In baza fig. 3 se pot calcula valorile curentilor componente simetrice astfel:

                                                              (1)

unde:

                                     (2)

Curentii reali pe cele trei faze (notate cu 1 pentru faza R, 2 pentru faza S, respectiv 3 pentru faza T) se calculeaza in baza componentelor simetrice si sint:

                                                  (3)

unde curentul de sarcina (inainte de defect):

                                                                         (4)

Componentele simetrice ale tensiunilor pe barele staţiei A, se deduc în baza schemei din fig. 3 şi au următoarea formă:

                                                     

                                                         (5)

                                                                   

Cum tensiunea remanentă pe faza cu defect, pe barele staţiei A, este însumarea celor trei tensiuni de componente simetrice, se obţine:

         (6)

Dacă se notează factorul de pământ iar  se obţine relaţia:

                                                  (7)

şi impedanţa măsurată de releu este:

                                  (8)

Relatia (8) poate fi rescrisa in urmatoarele forme:

                                                           (9)

                        (10)

Analizind relatiile (8) la (10) se pot desprinde urmatoarele:

1.      In cazul in care R_F=0, metoda reactantei ofera solutia corecta, fara erori.

2.      In cazul in care R_F¹0, dar LEA functioneaza radial (fara alimentare de la capatul opus), valoarea corespunzatoare R_F masurata de releu (replica rezistentei de defect) este de fapt o impedanta, chiar daca la locul de defect este o rezistenta pur ohmica, asa cum rezulta din (8), pentru I_x=I_A¹=I_A^N. Ca urmare metoda reactantei este afectata de erori.

3.      In cazul in care R_F¹0, si LEA functioneaza buclat, valoarea corespunzatoare R_F masurata de releu (replica rezistentei de defect) este de fapt o impedanta, chiar daca la locul de defect este o rezistenta pur ohmica, asa cum rezulta din (9). Impedanta replica are tendinta de crestere, cu cit aportul din capatul opus este mai mare. Mai mult, raportul intre curentii reali de la cele doua capete ESTE un nr. COMPLEX, accentindu-se caracterul de impedanta. Ca urmare metoda reactantei este afectata de erori.

4.      In cazul in care R_F¹0, si LEA functioneaza buclat, valoarea corespunzatoare R_F masurata de releu (replica rezistentei de defect) este de fapt o impedanta, chiar daca la locul de defect este o rezistenta pur ohmica, asa cum rezulta si din (10). Se poate constata ca si in cazul unui sistem omogen (rapoartele din paranteza nr. reale), apare o impedanta replica ca urmare a raporului intre curentul de sarcina si curentul de scurtcircuit (care este in general un nr. complex). Si in acest caz metoda reactantei va fi afectata de erori.

Cit de mari sint aceste erori trebuie apreciat de la caz la caz, pentru portiunea de retea afectata de defect. ABB mentioneaza erori si de 25% la linii lungi, puternic incarcate si pentru cazul unor defecte cu rezistenta mare de trecere R_F > 20 ohm. Pentru LEA 110Kv erorile sint mult mai mici avind in vedere lungimea relativ mica a acestora si slaba incarcare. Mai trebuie mentionat ca majoritatea defectelor monofazate sint datorate deteriorarii izolatiei LEA (conturnari, strapungeri, etc.) defecte care au rezistente MICI la locul de defect si deci se poate conta pe o eroare acceptabila a metodei reactantei. Relatia Warrington aproximeaza rezistenta de arc functie de lungimea arcului si de valoarea curentului prin arc:

     I[A], l[m], R_arc [Ω]                                           (11)

In cazul retelelor 110 kV, pentru valori uzuale ale curentului de defect si la o lungime unitara a arcului se obtine:

, valoare care justifica afirmatia de mai sus