Innretninger for å lokalisere feil på luftledninger

I elektriske nettverk er enheter for å bestemme feilstedene utbredt, hovedsakelig på luftledninger spenning på 10 kV og mer, basert på måling av nødmodusparametere. Disse enhetene kan deles inn i to hovedgrupper, designet for å lokalisere skadesteder i tilfelle kortslutning og jording.

Fastsettelse av feilstedene ved kortslutning

Å bestemme plasseringen av en kortslutning på linjene er spesielt viktig, siden avbrudd av linjen i tilfelle permanent skade er forbundet med underforsyning av elektrisitet og materielle skader på forbrukerne. I disse tilfellene har det en stor økonomisk effekt å fremskynde søket etter erstatning.

Enheter for å akselerere søket og bestemme plasseringen av kortslutninger i henhold til operasjonsprinsippet, kan det deles inn i to undergrupper:

1) festeanordninger for å bestemme avstanden til skadestedet, automatisk måling og fiksering av relevante elektriske mengder under nøddrift;

2) enheter for å bestemme skadede seksjoner av linjer (nettverkssensorer, kortslutningsindikatorer, automatisk overvåking og fiksering av endringer i elektriske verdier under nøddrift).

Ulike typer fikseringsanordninger er utviklet, hvorav en rekke er i vellykket drift. I landlige distribusjonsnettverk med en spenning på 10 kV brukes enheter av typen FIP (FIP-1, FIP-2, FIP-F), LIFP, etc.. Enheten av typen FMK-10 er også mye brukt.

Gitt at festeanordningene gir automatisk måling og fiksering av elektriske mengder under en kortslutning, må de oppfylle visse krav, spesielt følgende: målingen må fullføres før du kobler de skadede delene av linjen fra relébeskyttelsen, det vil si, innen ca. 0,1 s, må apparatet opprettholde verdien av den faste elektriske mengden i et tidsrom som er tilstrekkelig for ankomst til understasjonen (uten fast tjeneste) til det operative feltteamet, dvs. ikke mindre enn 4 timer, automatisk selektiv start av enhetene skal gis, slik at den observerte verdien bare er fast i tilfelle nødstopp av linjene, enheten skal gi en viss målenøyaktighet (vanligvis bør den relative målefeilen ikke over 5%) osv.

Et av de enkleste alternativene for å fikse enheter — en kortslutningsstrømmåleenhet... Dessuten, for å bestemme avstanden til kortslutningsstedet, kan du løse problemet, det motsatte av det som tas i betraktning når du beregner strømmen av kortslutning, og de kjente verdiene for strøm og spenning for kortslutningsmotstand til kortslutningspunktet må bestemmes nøyaktig. Når man kjenner denne motstanden, er det ikke vanskelig å, med kjente nettverksparametere, finne avstanden til kortslutningspunktet.

De vanligste er festeenheter med såkalt elektrisk minne... De er basert på bruk av lagringskondensator. Videre, under en kortslutningsprosess, lades lagringskondensatoren raskt til en spenning proporsjonal med verdien av den detekterte kortslutningsstrømmen (eller tilsvarende spenning). Så, i neste trinn, kobles leseren til lagringskondensatoren som styrer langtidsminneelementet. På denne måten sikres de ovennevnte kravene til rask måling før linjen slås av under påvirkning av relébeskyttelse og evnen til å opprettholde en fast verdi i lang tid.

På dette prinsippet ble de ovennevnte enhetene av FIP-typen utviklet, som fant anvendelse i landlige 10 kV-nettverk.

For å lette praktisk bruk av apparater som har fast kortslutningsstrøm, slik at det ikke er nødvendig å utføre beregninger hver gang ved nødsituasjoner, likevektsstrømkurver.Samtidig beregnes kortslutningsstrømmene på forhånd for et tilstrekkelig stort antall punkter på hver utgangslinje, og i henhold til beregningsresultatene påføres en ekvivalent strøm til linjekretsen. kurver av hoveddelen av linjen og grener med like verdier av kortslutningsstrømmer. Etter at enheten fikser en viss kortslutningsstrømverdi, i henhold til linjediagrammet med jevndøgnstrømkurver, bestemmer den direkte feilsøkeområdet.

De enkleste enhetene av FIP-typen registrerer imidlertid strømmen av kortslutninger har en rekke ulemper, inkludert følgende: å bestemme avstanden til kortslutningspunktet, tilleggsberegninger eller foreløpig konstruksjon av like strømkurver, nøyaktigheten målingen (instrumentfeil) påvirkes av kontaktmotstanden på feilstedet (primært lysbuemotstanden), nettverksspenningsnivået, verdien av laststrømmen (enheten måler faktisk den totale belastningen og kortslutningsstrømmen), etc. .

Klemmeohmmetre er mer perfekte, spesielt de som måler reaktans. Ved måling av motstand, det vil si forholdet mellom spenning og strøm, er det mulig å redusere effekten av å endre spenningsnivåer på nøyaktigheten av målingen betydelig. Målingen av reaktans reduserer også effekten av lysbuemotstand ved et kortslutningspunkt, som stort sett er aktivt, og muliggjør fullføring av en instrumentert skala i kilometer. Hvis enhetene i tillegg måler laststrømmen før kortslutningsmodusen, blir det mulig å ta hensyn til og følgelig redusere påvirkningen av laststrømmen.

Et ohmmeter, i motsetning til klemmeampere og voltmetre, måler ikke én, men to mengder (strøm og spenning) som mates til inngangen. For å redusere shunteffekten til lasten, kan den måles separat laststrøm før kortslutningen oppstår. Alle disse verdiene er faste (huskes) i henhold til prinsippet diskutert ovenfor (i dette tilfellet blir strømmene forhåndskonvertert til spenninger proporsjonale med dem), og deretter, ved hjelp av spesielle kretser (konverteringsblokker), konverteres de til signaler proporsjonal med motstanden (total, reaktiv, tatt i betraktning strømmen til forrige belastning) etc.). Gitt at den reaktive (induktive) motstanden til linjene avhenger lite av tverrsnittsarealet til ledningene som brukes, er skalaene til disse enhetene gradert i kilometer. Slike enheter inkluderer fiksering av ohmmetre som FMK-10, FIS, etc.

Enheter for å oppdage skadede luftledninger

Ved hjelp av slike enheter kan du bestemme retningen for søk etter kortslutningspunkter på luftledninger med en spenning på 10 — 35 kV. Enhetene er som regel installert i linjegrenen — på den første støtten etter tilkoblingspunktet. De registrerer forekomsten av en kortslutning når den oppstår på en gren eller seksjon av hovedlinjen for installasjonspunktet for enheten. Når de søker etter en kortslutning på den brutte linjen, mottar de informasjon fra disse enhetene om tilstedeværelsen (enheten utløses) eller fraværet (fungerer ikke) av en kortslutning bak installasjonsstedet.I elektriske nettverk er indikatorer for skadede områder av UPU-1-typen og mer avanserte og pålitelige kortslutningsindikatorer av UKZ-typen vidt distribuert.

Indikatoren fikser forekomsten av en kortslutning ved bruk av en magnetisk (induksjon) strømsensor installert i området med ledninger, men uten direkte tilkobling til dem. En indikator gir informasjon om alle typer fase-fase kortslutninger.

Indikatoren av UKZ-typen er laget i form av en utøvende enhet som inneholder, i tillegg til den magnetiske sensoren, en elektronisk kontrollkrets og en magnetisk indikator.

Hvis det oppstår en kortslutning bak installasjonsstedet Den utløses av kortslutningsstartstrømmen, som et resultat av at indikatorflagget vender til observatøren med en side malt i lys oransje farge og forblir i denne posisjonen hvis linjen blir avbrutt av beskyttelsen.

Etter aktivering av linjen (ved vellykket automatisk stenging eller etter at feilen er fjernet), går indikatorflagget automatisk tilbake til sin opprinnelige posisjon. Returen av flagget skyldes det kapasitive valget av nettspenningen ved hjelp av antenneomformeren.

Montering av skilt gjør det mulig for servicepersonell dersom ledningen er skadet, personell omgå forgreningspunktene og etter å ha fastslått et skadet område, omgå for kun å finne det kortsluttede skadede området, ikke hele linjen. Det anbefales å sette pekere både i fravær og i nærvær av festeanordninger for å bestemme avstanden til kortslutningspunktet.I det andre tilfellet er pekere akselerert søk på grunn av det faktum at på grunn av forgrening av landlige linjer 10 kV-avlesninger fikseringsanordninger bestemmer ikke en, men som regel flere kortslutningspunkter (på stammen og forskjellige grener).

Enheter for å bestemme plasseringen av en enfase kortslutning til jord

Enfase jordfeil er den vanligste typen feil. I landlige 10 kV distribusjonsnettverk som opererer med en isolert nøytral, er enfase jordfeil ledsaget av relativt lave strømmer ikke kortslutninger. Derfor, når de oppstår, er det tillatt å ikke slå av linjen i den tiden som er nødvendig for å reparere feilen.

Det er imidlertid nødvendig å lokalisere og reparere feil så raskt som mulig, da en enfaset jordfeil kan bli en tofaset. Sistnevnte er en kortslutning og vil bli deaktivert av beskyttelse, noe som resulterer i strømbrudd for brukerne.

I tillegg er bakkeskader mulig, for eksempel når en ledning ryker og faller til bakken, noe som er svært farlig for livet til mennesker og dyr. Samtidig kan det oppstå jordfeil som følge av skjulte skader, for eksempel på grunn av innvendig sprukne isolatorernår det ikke er ytre tegn på kortslutning og det er svært vanskelig å oppdage visuelt. Derfor er det utviklet spesielle enheter - bærbare enheter som gjør det enklere og raskere å finne skadestedet.

Prinsippet for drift av bærbare enheter som brukes i elektriske nettverk med en spenning på 10 kV, basert på måling av de høyere harmoniske komponentene i jordfeilstrømmen.Det betydelig høyere nivået av harmoniske i spekteret av jordfeilstrømmer sammenlignet med belastningsstrømmer sikrer effektiv drift av disse enhetene.

I landlige elektriske nettverk på 10 kV, enheter av typen "Søk" (avviklet) og mer avanserte "Wave" og "Probe". I "Search" og "Wave" enhetene er hovedelementene en magnetisk (induktiv) sensor som oppdager utseendet (amplitudeøkning) av harmoniske komponenter av strømmen, et filter med høyere harmoniske som passerer de av dem som enheten har er konfigurert, gir forsterkeren den nødvendige signalforsterkningen og en måleenhet som produserer det resulterende signalet.

Plasseringen av jordfeilen i ledningen bestemmes som følger. Hvis linjeomløpet starter ved transformatorstasjonen, foretas målinger ved linjeuttaket fra transformatorstasjonen, og enheten plasseres under linjen. Den brutte linjen bestemmes av det maksimale avviket til nålen til måleanordningen. Ved å ta målinger ved forgreningspunktene til den skadede linjen, bestemmes den skadede grenen eller delen av stammen på samme måte. Bak plasseringen av jordfeilen reduseres avlesningene til enheten kraftig, noe som bestemmer feilpunktet.

«Probe»-enheten er en retningsenhet, det vil si at den ikke bare bestemmer plasseringen av jordfeilen, men også søkeretningen, som er av interesse hvis søket starter ikke fra transformatorstasjonen, men fra noen punktet på den skadede linjen. Driften er basert på en sammenligning av spennings- og strømfasene til den 11. harmoniske (550 Hz).Derfor, i tillegg til de angitte grunnelementene, har "Sonden" et fasesammenligningsorgan, og utgangsmåleenheten har en skala med null i midten.