Ierīces bojājumu noteikšanai gaisvadu elektrolīnijās

Elektrotīklos ir plaši izplatītas ierīces bojājuma vietu noteikšanai, galvenokārt ieslēgtas gaisvadu elektropārvades līnijas spriegums 10 kV un vairāk, pamatojoties uz avārijas režīma parametru mērījumiem. Šīs ierīces var iedalīt divās galvenajās grupās, kas paredzētas bojājumu vietu noteikšanai īssavienojuma un zemējuma gadījumā.

Bojājumu vietu noteikšana īssavienojuma gadījumā

Īpaši svarīgi ir noteikt īssavienojuma vietu līnijās, jo līnijas pārtraukums neatgriezenisku bojājumu gadījumā ir saistīts ar nepietiekamu elektroenerģijas piegādi un materiāliem zaudējumiem patērētājiem. Šajos gadījumos zaudējumu meklēšanas paātrināšanai ir liels ekonomisks efekts.

Ierīces, lai paātrinātu meklēšanu un noteiktu īssavienojumu atrašanās vietu saskaņā ar darbības principu, to var iedalīt divās apakšgrupās:

1) fiksācijas ierīces attāluma noteikšanai līdz bojājuma vietai, automātiskai mērīšanai un attiecīgo elektrisko lielumu fiksēšanai avārijas darbības laikā;

2) ierīces bojāto līniju posmu noteikšanai (tīkla sensori, īssavienojuma indikatori, automātiska uzraudzība un elektrisko vērtību izmaiņu fiksēšana avārijas darbības laikā).

Ir izstrādātas dažāda veida fiksācijas ierīces, no kurām vairākas veiksmīgi darbojas. Lauku sadales tīklos ar spriegumu 10 kV tiek izmantotas FIP tipa ierīces (FIP-1, FIP-2, FIP-F), LIFP u.c. Plaši tiek izmantota arī FMK-10 tipa ierīce.

Ņemot vērā, ka fiksācijas ierīces nodrošina automātisku elektrisko lielumu mērīšanu un fiksēšanu īssavienojuma laikā, tām jāatbilst noteiktām prasībām, jo ​​īpaši: mērījums jāpabeidz pirms bojāto līnijas posmu atvienošanas no releja aizsardzības, tas ir, aptuveni 0,1 s laikā iekārtai jāuztur fiksētā elektriskā daudzuma vērtība laiku, kas ir pietiekams operatīvās lauka brigādes ierašanās apakšstacijā (bez pastāvīgas dežūras), t.i. ne mazāk kā 4 stundas, jānodrošina ierīču automātiska selektīva iedarbināšana, lai novērotā vērtība fiksētos tikai līniju avārijas apstāšanās gadījumā, ierīcei jānodrošina noteikta mērījumu precizitāte (parasti relatīvā mērījuma kļūda nedrīkst būt pārsniedz 5%) utt.

Viens no vienkāršākajiem ierīču nostiprināšanas variantiem — īssavienojuma strāvas mērīšanas ierīce... Turklāt, lai noteiktu attālumu līdz īssavienojuma vietai, var atrisināt problēmu, pretēji tam, ko ņem vērā, aprēķinot strāvu. no īssavienojuma, un precīzi jānosaka zināmās strāvas un īsslēguma pretestības sprieguma vērtības līdz īssavienojuma punktam. Zinot šo pretestību, ar zināmiem tīkla parametriem nav grūti atrast attālumu līdz īssavienojuma punktam.

Visizplatītākās ir fiksācijas ierīces ar tā saukto elektrisko atmiņu... To pamatā ir atmiņas kondensatora izmantošana. Turklāt īssavienojuma procesa laikā uzglabāšanas kondensators tiek ātri uzlādēts līdz spriegumam, kas ir proporcionāls konstatētās īssavienojuma strāvas (vai atbilstošā sprieguma) vērtībai. Pēc tam nākamajā darbībā lasītājs tiek savienots ar atmiņas kondensatoru, kas kontrolē ilgtermiņa atmiņas elementu. Tādā veidā tiek nodrošinātas iepriekš minētās prasības ātrai mērīšanai pirms līnijas izslēgšanas releja aizsardzības iedarbībā un spēja ilgstoši saglabāt fiksētu vērtību.

Pēc šī principa tika izstrādātas iepriekš minētās FIP tipa ierīces, kuras atrada pielietojumu lauku 10 kV tīklos.

Lai atvieglotu fiksēto īssavienojuma strāvu ierīču praktisku izmantošanu, lai nebūtu katru reizi jāveic aprēķini avārijas gadījumā, līdzsvara strāvas līknes.Tajā pašā laikā īssavienojuma strāvas tiek iepriekš aprēķinātas pietiekami lielam punktu skaitam katrā izvades līnijā, un saskaņā ar aprēķinu rezultātiem līnijas ķēdei tiek pielietota līdzvērtīga strāva. līnijas galvenās daļas un zaru līknes ar vienādām īsslēguma strāvu vērtībām. Pēc tam, kad ierīce fiksē noteiktu īssavienojuma strāvas vērtību, saskaņā ar līniju diagrammu ar ekvinokcija strāvas līknēm, tā tieši nosaka bojājuma meklēšanas apgabalu.

Tomēr vienkāršākajām FIP tipa ierīcēm, kas reģistrē īssavienojumu strāvu, ir vairāki trūkumi, tostarp šādi: noteikt attālumu līdz īssavienojuma punktam, papildu aprēķini vai vienādu strāvas līkņu iepriekšēja konstruēšana, precizitāte mērījumu (instrumenta kļūdu) ietekmē kontakta pretestība bojājuma vietā (galvenokārt loka pretestība), tīkla sprieguma līmenis, slodzes strāvas vērtība (ierīce faktiski mēra kopējo slodzi un īssavienojuma strāvu) utt. .

Saspiedes ommetri ir ideālāki, īpaši tie, kas mēra pretestību. Mērot pretestību, tas ir, sprieguma attiecību pret strāvu, ir iespējams būtiski samazināt sprieguma līmeņu maiņas ietekmi uz mērījuma precizitāti. Reaktīvās pretestības mērīšana samazina arī loka pretestības ietekmi īssavienojuma punktā, kas lielākoties ir aktīvs, un ļauj pabeigt instrumentālo skalu kilometros. Ja ierīces papildus mēra slodzes strāvu pirms īssavienojuma režīma, kļūst iespējams ņemt vērā un attiecīgi samazināt slodzes strāvas ietekmi.

Ommetrs, atšķirībā no iespīlēšanas ampērmetriem un voltmetriem, mēra nevis vienu, bet divus lielumus (strāvu un spriegumu), kas tiek ievadīti tā ieejā. Lai samazinātu slodzes manevrēšanas efektu, to var atsevišķi izmērīt slodzes strāvu pirms īssavienojuma rašanās. Visas šīs vērtības tiek fiksētas (atceras) saskaņā ar iepriekš apspriesto principu (šajā gadījumā strāvas tiek iepriekš pārveidotas tām proporcionālos spriegumos), un pēc tam, izmantojot īpašas shēmas (pārveidošanas blokus), tās tiek pārveidotas signālos. proporcionāla pretestībai (kopējā, reaktīvā, ņemot vērā iepriekšējās slodzes strāvu) utt.). Ņemot vērā, ka līniju reaktīvā (induktīvā) pretestība ir maz atkarīga no izmantoto vadu šķērsgriezuma laukuma, šo ierīču skalas ir graduētas kilometros. Šādas ierīces ietver fiksācijas ommetrus, piemēram, FMK-10, FIS utt.

Ierīces bojātu gaisvadu līniju noteikšanai

Ar šādu ierīču palīdzību var noteikt īsslēguma punktu meklēšanas virzienu gaisvadu līnijās ar spriegumu 10 — 35 kV. Ierīces, kā likums, tiek uzstādītas līnijas atzarā — uz pirmā balsta pēc pieslēguma punkta. Tie reģistrē īssavienojumu, kad tas notiek ierīces uzstādīšanas punkta galvenās līnijas atzarā vai posmā. Meklējot īssavienojumu uz pārtrauktās līnijas, viņi saņem informāciju no šīm ierīcēm par īssavienojuma esamību (ierīce ir iedarbināta) vai neesamību (nedarbojas) aiz tās uzstādīšanas vietas.Elektrotīklos plaši tiek izplatīti UPU-1 tipa bojāto zonu indikatori un progresīvāki un uzticamāki UKZ tipa īssavienojuma indikatori.

Indikators fiksē īssavienojuma rašanos, izmantojot magnētiskās (indukcijas) strāvas sensoru, kas uzstādīts vadu zonā, bet bez tieša savienojuma ar tiem. Viens indikators sniedz informāciju par visu veidu fāzes fāzes īssavienojumiem.

UKZ tipa indikators ir izgatavots izpildvienības formā, kurā papildus magnētiskajam sensoram ir arī elektroniska vadības ķēde un magnētiskais indikators.

Ja aiz uzstādīšanas vietas notiek īssavienojums To iedarbina īssavienojuma ieslēgšanas strāva, kā rezultātā indikatora karodziņš pagriežas pret novērotāju ar spilgti oranžā krāsā nokrāsotu malu un paliek šajā pozīcijā, ja līniju pārtrauc aizsardzību.

Pēc līnijas aktivizēšanas (pēc veiksmīgas automātiskās aizvēršanās vai pēc bojājuma novēršanas) indikatora karogs automātiski atgriežas sākotnējā pozīcijā. Karoga atgriešanās ir saistīta ar tīkla sprieguma kapacitatīvo izvēli, izmantojot antenas pārveidotāju.

Zīmju uzstādīšana dod iespēju apkalpojošajam personālam līnijas bojājumu gadījumā apiet atzarojumus un pēc bojātās zonas noteikšanas apbraukt atrast tikai īssavienojuma bojāto vietu, nevis visu līniju. Lai noteiktu attālumu līdz īssavienojuma punktam, ieteicams iestatīt rādītājus gan tad, ja nav, gan fiksācijas ierīču klātbūtnē.Otrajā gadījumā norādes tiek paātrinātas, jo lauku līniju atzarojuma dēļ 10 kV rādījumu fiksācijas ierīces nosaka nevis vienu, bet, kā likums, vairākus īssavienojuma punktus (uz stumbra un dažādiem atzariem).

Ierīces vienfāzes īssavienojuma ar zemi atrašanās vietas noteikšanai

Vienfāzes zemējuma defekti ir visizplatītākais bojājumu veids. Lauku 10 kV sadales tīklos, kas darbojas ar izolētu neitrālu, vienfāzes zemējuma defekti, ko pavada relatīvi zema strāva, nav īssavienojumi. Tāpēc, kad tie rodas, ir atļauts neatslēgt līniju uz laiku, kas nepieciešams bojājuma novēršanai.

Tomēr ir nepieciešams pēc iespējas ātrāk atrast un novērst bojājumus, jo vienfāzes zemējuma defekts var kļūt par divfāzes. Pēdējais ir īssavienojums, un tas tiks atspējots ar aizsardzību, kā rezultātā lietotājiem tiks pārtraukta strāvas padeve.

Turklāt iespējami zemes bojājumi, piemēram, pārraujot vadu un nokrītot zemē, kas ir ļoti bīstami cilvēku un dzīvnieku dzīvībai. Tajā pašā laikā zemējuma defekti var rasties slēptu bojājumu rezultātā, piemēram, iekšēju bojājumu dēļ saplaisājuši izolatorikad nav ārēju īssavienojuma pazīmju un to ir ļoti grūti vizuāli noteikt. Tāpēc ir izstrādātas īpašas ierīces - pārnēsājamas ierīces, kas ļauj vieglāk un ātrāk atrast bojājuma vietu.

Elektrotīklos ar 10 kV spriegumu lietojamo pārnēsājamo ierīču darbības princips, pamatojoties uz zemesslēguma strāvas augstāko harmonisko komponentu mērījumu.Ievērojami augstāks harmoniku līmenis zemesslēgumu strāvu spektrā, salīdzinot ar slodzes strāvām, nodrošina šo ierīču efektīvu darbību.

Lauku elektriskajos tīklos 10 kV, ierīces tipa "Meklēt" (pārtraukta) un uzlabotas "Vilnis" un "Zonde". Ierīcēs "Search" un "Wave" galvenie elementi ir magnētiskais (induktīvs) sensors, kas nosaka strāvas harmonisko komponentu parādīšanos (amplitūdas palielināšanos), filtrs ar augstākām harmonikām, kas iztur tās, kurām ierīce. ir konfigurēts, pastiprinātājs nodrošina nepieciešamo signāla pastiprinājumu un mērierīci, kas rada iegūto signālu.

Zemējuma bojājuma vietu līnijā nosaka šādi. Ja līnijas apvedceļš sākas apakšstacijā, mērījumus veic līnijas izvadā no apakšstacijas, novietojot ierīci zem līnijas. Lauzto līniju nosaka mērierīces adatas maksimālā novirze. Veicot mērījumus bojātās līnijas atzarojuma vietās, tādā pašā veidā tiek noteikts bojātais stumbra zars vai posms. Aiz zemējuma bojājuma vietas ierīces rādījumi strauji samazinās, kas nosaka atteices punktu.

Ierīce «Zonde» ir virziena iekārta, proti, tā nodrošina ne tikai zemesslēguma vietas noteikšanu, bet arī meklēšanas virzienu, kas interesē, ja meklēšanu sāk nevis no apakšstacijas, bet no kādas. bojātās līnijas punkts. Tās darbība balstās uz 11. harmonikas (550 Hz) sprieguma un strāvas fāžu salīdzinājumu.Tāpēc papildus norādītajiem pamatelementiem "Zondei" ir fāžu salīdzināšanas orgāns, bet izejas mērierīcē ir skala ar nulli vidū.