10.14489/vkit.2014.11.pp.043-050

DOI: 10.14489/vkit.2014.11.pp.043-050

Шилин А. Н., Шилин А. А., Нгуен Ф. Т., Ле Ф. С.
КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ ПРИ АВАРИЯХ
(с. 43-50)

Аннотация. Разработана система для регистрации аварийных режимов воздушных линий электропередачи, позволяющая по изменению электромагнитного поля проводов линии определять место и вид аварии. Для расширения идентификационных признаков аварийных режимов в системе осуществляется раздельный контроль электрической и магнитной составляющих поля. Рассмотрен контроль магнитного поля, создаваемого всеми проводами линии. Предложена компьютерная программа для выбора координат установки датчиков магнитного поля – магниторезисторов, позволяющая достоверно идентифицировать аварийные режимы. Для выбора оптимального положения датчика использована модель расчета углов вектора магнитной индукции. Показано, что с помощью одного двухкоординатного датчика магнитного поля, установленного в определенном месте, возможна идентификация всех видов короткого замыкания воздушных линий электропередачи.

Ключевые слова: компьютерное моделирование; описание физических процессов образования магнитного поля воздушных линий электропередачи; пример моделирования расположения датчиков для различных типов опор.

Shilin A. N., Shilin A. A., Nguen F. T., Le F. S.
COMPUTER MODELING OF THE MAGNETIC FIELD OF OVERHEAD POWER LINES DURING EMERGENCIES
(pp. 43-50)

Abstract. A system that allowsdetermining the location and type of accident through the change of electromagnetic field of wires lines has developed for emergency operation recording overhead power lines. In the developed system to expand identification features of emergency condition is carried out separate control of the electric and magnetic components of the field. The article describes the control of the magnetic field created by all the wires of the line. The authors have developed a computer program to select the coordinates of the magnetic field sensors – magnetoresistors allowing most reliably identify emergency condition. It is used model to calculate the angles of the magnetic induction for choosing the best sensor position. Using this model, there is built graphic dependence of the angle of the induction vector for various alarm modes from one of the coordinates of the sensor. There are visually selected those coordinates of the sensors on graphical dependencies, in which the angles of the magnetic induction for various emergency conditions are more uniform and maximum relative deviation. During installation of sensors in these coordinates it is relatively easy to handle signals and identify types of emergency conditions. From studies carried out in the article that using one biaxial magnetic field sensor installed in a certain place, it is possible to identify all kinds of short-circuiting of overhead power lines. This version of the system in comparison with analogues in which the current sensors are installed each wire is more simple to install and use. With the help of the developed program were solved specific problems of determining the coordinates of the sensors.

Keywords: Computer simulation; The description of the physical processes of magnetic field of overhead power lines; An example of simulation of the sensors for various types of supports.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

А. Н. Шилин, А. А. Шилин, Ф. Т. Нгуен, Ф. С. Ле (Волгоградский государственный технический университет) E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

Eng

A. N. Shilin, A. A. Shilin, F. T. Nguen, F. S. Le (Volgograd State Technical University) E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Шилин А. Н., Шилин А. А. Информационно-измерительная система определения повреждений воз-душной линии электропередачи // Приборы. 2011. № 5. С. 23 – 29.
2. Шилин А. А., Шилин А. Н., Лукьянов В. С. Устройство для определения местоположения и вида повреждения на воздушной линии электропередачи: п. м. 100632 Рос. Федерация. 2010.
3. Stahlhut J. W., Heydt G. T., Kyriakides E. Inno-vative Sensory Concepts for Power Systems // 38th North American Power Symposium (NAPS) Proc. Carbondale, IL, 2006. C. 397 – 404.
4. Zhang Z., Di Rienzo L. Optimization of Magnetic Sensor Arrays for Current Measurement Based on Swarm Intelligence and D-optimality // Int. J. Comput. Math. Elect. Electron. Eng. 2009. V. 28, № 5. С. 1179 – 1190.
5. Huang Qi, Zhen Wei, Pong P. W. T. A Novel Approach for Fault Location of Overhead Transmission Line with Noncontact Magnetic-field Measurement // IEEE Transactions on Power Delivery. V. 27, № 3. C. 1186 – 1195.
6. Куликов Ю. А. Переходные процессы в элек-троэнергетических системах. М.: Омега-л, 2013. 380 с.
7. Бараночников М. Л. Микромагнитоэлектро-ника. М. : ДМК Пресс, 2001. 541с.
8. Учайкин С. В., Сангера Х. Измерение слабого магнитного поля с помощью АМР-датчиков // Вестник науки Сибири. 2013. № 2. С. 33 – 38.
9. Hodgson S., Noordenbos A. The use of GSM and Web Based SCADA for Monitoring Fault Passage Indicators // Transmission and Distribution Conference and Exposition. 2010. IEEE PES. C. 1 – 3.
10. A GPS Based Fault Location Scheme for Distribu-tion Line using Wavelet Transform Technique [Электрон-ный ресурс] / F. Jiang et al. 1999 . URL: http://ipstconf.org/ papers/Proc_IPST1999/99IPST019.pdf.

Eng

1. Shilin A. N., Shilin A. A. (2011). Information-measuring system for determining the damage of overhead power line. Pribory, (5), pp. 23-29.
2. Shilin A. A., Shilin A. N., Luk'ianov V. S. (2010) Device to determine the location and type of damage in overhead transmission lines. Utility model patent No. 100632. Russian Federation.
3. Stahlhut J. W., Heydt G. T., Kyriakides E. (2006). Innovative Sensory Concepts for Power Systems. 38th North American Power Symposium (NAPS) Proc. Carbondale, IL, pp. 397 – 404.
4. Zhang Z., Di Rienzo L. (2009). Optimization of magnetic sensor arrays for current measurement based on swarm intelligence and D-optimality. Int. J. Comput. Math. Elect. Electron. Eng., 28(5), pp. 1179-1190. doi: 10.1108/03321640910969430
5. Huang Qi, Zhen Wei, Pong P. W. T. (2012). A novel approach for fault location of overhead transmission line with noncontact magnetic-field measurement. IEEE Transactions on Power Delivery, 27(3), pp. 1186-1195. doi: 10.1109/TPWRD.2012.2190427
6. Kulikov Iu. A. (2013). Transients in power systems. Moscow: Omega-L.
7. Baranochnikov M. L. (2001). Micromagneto-electronic. Moscow: DMK Press.
8. Uchaikin S. V., Sangera Kh. (2013). Measurement of weak magnetic fields using AMR sensors. Vestnik nauki Sibiri, (2), pp. 33-38.
9. Hodgson S., Noordenbos A. (2010). The use of GSM and web based SCADA for monitoring fault passage indica-tors.Transmission and Distribution Conference and Exposi-tion, pp. 1-3.
10. Jiang F. et al. (1999). A GPS Based Fault Location Scheme for Distribution Line using Wavelet Transform Technique. Available at: http://ipstconf.org/papers/ Proc_IPST1999/99IPST019.pdf.

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 250 руб. (в том числе НДС 18%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.

После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.

Для заказа статьи заполните форму:

{jform=1,doi=10.14489/vkit.2014.11.pp.043-050}

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 250 rubles. (including VAT 18%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.

After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.

To order articles please fill out the form below:

{jform=2,doi=10.14489/vkit.2014.11.pp.043-050}