Enheder til lokalisering af fejl på luftledninger

I elektriske netværk er enheder til bestemmelse af fejlsteder udbredt, hovedsageligt på luftledninger spænding på 10 kV og mere, baseret på måling af nødtilstandsparametre. Disse enheder kan opdeles i to hovedgrupper, designet til at lokalisere skadesteder i tilfælde af kortslutning og jordforbindelse.

Fastlæggelse af fejlsteder i tilfælde af kortslutning

Det er særligt vigtigt at bestemme placeringen af ​​en kortslutning på ledningerne, da afbrydelsen af ​​ledningen i tilfælde af permanent skade er forbundet med underforsyning af elektricitet og materiel skade på forbrugerne. I disse tilfælde har det en stor økonomisk effekt at fremskynde eftersøgningen af ​​erstatning.

Enheder til at fremskynde søgningen og bestemme placeringen af ​​kortslutninger i henhold til driftsprincippet, det kan opdeles i to undergrupper:

1) fastgørelsesanordninger til bestemmelse af afstanden til skadestedet, automatisk måling og fastgørelse af de relevante elektriske mængder under nøddrift;

2) enheder til bestemmelse af beskadigede sektioner af ledninger (netværkssensorer, kortslutningsindikatorer, automatisk overvågning og fastsættelse af ændringer i elektriske værdier under nøddrift).

Der er udviklet forskellige typer fikseringsanordninger, hvoraf en række er i succesfuld drift. I landdistrikternes distributionsnetværk med en spænding på 10 kV anvendes enheder af FIP-typen (FIP-1, FIP-2, FIP-F), LIFP osv. Enheden af ​​FMK-10-typen er også meget brugt.

Da fastgørelsesanordningerne giver automatisk måling og fiksering af elektriske størrelser under en kortslutning, skal de opfylde visse krav, især følgende: målingen skal være afsluttet, før de beskadigede sektioner af ledningen afbrydes fra relæbeskyttelsen, dvs. inden for ca. 0,1 s, skal apparatet opretholde værdien af ​​den faste elektriske mængde i et tidsrum, der er tilstrækkeligt til det operative feltholds ankomst til transformerstationen (uden permanent tjeneste), dvs. ikke mindre end 4 timer, skal der sørges for automatisk selektiv start af enhederne, således at den observerede værdi kun er fastsat i tilfælde af nødstop af linjerne, skal enheden give en vis målenøjagtighed (normalt bør den relative målefejl ikke over 5%) osv.

En af de enkleste muligheder for fastgørelse af enheder — en kortslutningsstrømmåleanordning... Desuden kan du for at bestemme afstanden til kortslutningsstedet løse problemet, det modsatte af, hvad der tages i betragtning ved beregning af strømmen af kortslutning, og de kendte værdier af strøm og spænding af kortslutningsmodstand til kortslutningspunktet skal bestemmes nøjagtigt. Ved at kende denne modstand er det ikke svært med kendte netværksparametre at finde afstanden til kortslutningspunktet.

De mest almindelige er fikseringsenheder med såkaldt elektrisk hukommelse... De er baseret på brugen af ​​en lagerkondensator. Under en kortslutningsproces oplades lagerkondensatoren desuden hurtigt til en spænding, der er proportional med værdien af ​​den detekterede kortslutningsstrøm (eller tilsvarende spænding). Derefter, i næste trin, er læseren forbundet til lagerkondensatoren, der styrer langtidshukommelseselementet. På denne måde sikres ovenstående krav til hurtig måling, før ledningen slukkes under påvirkning af relæbeskyttelse og evnen til at opretholde en fast værdi i lang tid.

På dette princip blev ovennævnte enheder af FIP-typen udviklet, som fandt anvendelse i landlige 10 kV-netværk.

For at lette den praktiske brug af apparater, der er fast kortslutningsstrøm, så det ikke er nødvendigt at udføre beregninger hver gang ved nødsituationer, ligevægtsstrømkurver.Samtidig beregnes kortslutningsstrømmene på forhånd for et tilstrækkeligt stort antal punkter på hver udgangslinje, og ifølge beregningsresultaterne tilføres en ækvivalent strøm til linjekredsen. kurver af hoveddelen af ​​linjen og grene med lige værdier af kortslutningsstrømme. Efter at enheden har rettet en bestemt kortslutningsstrømværdi, i henhold til linjediagrammet med jævndøgnstrømkurver, bestemmer den direkte fejlsøgningsområdet.

De enkleste enheder af FIP-typen registrerer imidlertid strømmen af ​​kortslutninger har en række ulemper, herunder følgende: at bestemme afstanden til kortslutningspunktet, yderligere beregninger eller foreløbig konstruktion af lige strømkurver, nøjagtigheden målingen (instrumentfejl) påvirkes af kontaktmodstanden på fejlstedet (primært lysbuemodstanden), netværksspændingsniveauet, værdien af ​​belastningsstrømmen (enheden måler faktisk den samlede belastning og kortslutningsstrøm) osv. .

Spænding ohmmetre er mere perfekte, især dem, der måler reaktans. Ved måling af modstand, det vil sige forholdet mellem spænding og strøm, er det muligt væsentligt at reducere effekten af ​​ændrede spændingsniveauer på målingens nøjagtighed. Målingen af ​​reaktans reducerer også effekten af ​​lysbuemodstand ved et kortslutningspunkt, som for det meste er aktivt, og muliggør færdiggørelsen af ​​en instrumenteret skala i kilometer. Hvis enhederne desuden måler belastningsstrømmen forud for kortslutningstilstanden, bliver det muligt at tage hensyn til og følgelig reducere belastningsstrømmens indflydelse.

Et ohmmeter måler i modsætning til spændeampere og voltmetre ikke én, men to størrelser (strøm og spænding), der føres til dens indgang. For at reducere shunteffekten af ​​belastningen kan den måles separat belastningsstrøm forud for forekomsten af ​​en kortslutning. Alle disse værdier er faste (huskede) i henhold til princippet diskuteret ovenfor (i dette tilfælde er strømmene på forhånd konverteret til spændinger, der er proportionale med dem), og derefter, ved hjælp af specielle kredsløb (konverteringsblokke), konverteres de til signaler proportional med modstanden (total, reaktiv, under hensyntagen til strømmen af ​​den tidligere belastning) osv.). I betragtning af at den reaktive (induktive) modstand af ledningerne afhænger lidt af tværsnitsarealet af de anvendte ledninger, er skalaerne for disse enheder gradueret i kilometer. Sådanne enheder omfatter fiksering af ohmmetre såsom FMK-10, FIS osv.

Enheder til at detektere beskadigede luftledninger

Ved hjælp af sådanne enheder kan du bestemme retningen for søgning efter kortslutningspunkter på luftledninger med en spænding på 10 - 35 kV. Enhederne er som regel installeret i linjegrenen - på den første støtte efter tilslutningspunktet. De registrerer forekomsten af ​​en kortslutning, når den opstår på en gren eller sektion af hovedledningen til monteringspunktet for enheden. Når de søger efter en kortslutning på den brudte linje, modtager de information fra disse enheder om tilstedeværelsen (enheden udløses) eller fraværet (fungerer ikke) af en kortslutning bag installationsstedet.I elektriske netværk er indikatorer for beskadigede områder af UPU-1-typen og mere avancerede og pålidelige kortslutningsindikatorer af UKZ-typen vidt udbredt.

Indikatoren løser forekomsten af ​​en kortslutning ved brug af en magnetisk (induktion) strømsensor installeret i området med ledninger, men uden direkte forbindelse til dem. En indikator giver information om alle typer fase-fase kortslutninger.

Indikatoren af ​​typen UKZ er lavet i form af en executive enhed, der ud over den magnetiske sensor indeholder et elektronisk styrekredsløb og en magnetisk indikator.

Hvis der opstår en kortslutning bag installationsstedet Den udløses af kortslutningsstartstrømmen, som et resultat af hvilken indikatorflaget vender mod observatøren med en side malet i lys orange farve og forbliver i denne position, hvis linjen afbrydes af beskyttelsen.

Efter aktivering af linjen (ved vellykket automatisk lukning eller efter at fejlen er blevet fjernet), vender indikatorflaget automatisk tilbage til sin oprindelige position. Flagets tilbagevenden skyldes det kapacitive valg af netspændingen ved hjælp af antennekonverteren.

Installationen af ​​skilte gør det muligt for servicepersonale, hvis ledningen er beskadiget, at omgå forgreningspunkterne og efter at have fastslået et beskadiget område, omgå for kun at finde det kortsluttede beskadigede område, ikke hele linjen. Det anbefales at indstille visere både i fravær og i nærværelse af fikseringsanordninger for at bestemme afstanden til kortslutningspunktet.I det andet tilfælde er pointere fremskyndet søgning på grund af det faktum, at på grund af forgrening af landdistrikterne linjer 10 kV aflæsninger fikseringsanordninger bestemmer ikke en, men som regel flere kortslutningspunkter (på stammen og forskellige grene).

Enheder til at bestemme placeringen af ​​en enfaset kortslutning til jord

Enfasede jordfejl er den mest almindelige type fejl. I landdistrikterne 10 kV distributionsnetværk, der opererer med en isoleret neutral, er enfasede jordfejl ledsaget af relativt lave strømme ikke kortslutninger. Derfor, når de opstår, er det tilladt ikke at slukke for linjen i den tid, der er nødvendig for at reparere fejlen.

Det er dog nødvendigt at lokalisere og reparere fejl så hurtigt som muligt, da en enfaset jordfejl kan blive en tofaset. Sidstnævnte er en kortslutning og vil blive deaktiveret af beskyttelse, hvilket resulterer i strømafbrydelse for brugerne.

Derudover er jordskader mulig, for eksempel når en ledning knækker og falder til jorden, hvilket er meget farligt for menneskers og dyrs liv. Samtidig kan der opstå jordfejl som følge af skjulte skader, fx på grund af indvendige revnede isolatorernår der ikke er ydre tegn på kortslutning, og det er meget svært at opdage visuelt. Derfor er der udviklet specielle enheder - bærbare enheder, der gør det nemmere og hurtigere at finde skadestedet.

Princippet om drift af bærbare enheder, der anvendes i elektriske netværk med en spænding på 10 kV, baseret på måling af de højere harmoniske komponenter i jordfejlstrømmen.Det væsentligt højere niveau af harmoniske i spektret af jordfejlstrømme sammenlignet med belastningsstrømme sikrer effektiv drift af disse enheder.

I landdistrikternes elektriske netværk på 10 kV, enheder af typen "Søg" (udgået) og mere avancerede "Wave" og "Probe". I "Search"- og "Wave"-enhederne er hovedelementerne en magnetisk (induktiv) sensor, der registrerer udseendet (amplitudeforøgelse) af strømmens harmoniske komponenter, et filter med højere harmoniske, der passerer dem, som enheden har til formål. er konfigureret, giver forstærkeren den nødvendige signalforstærkning og en måleenhed, der producerer det resulterende signal.

Placeringen af ​​jordfejlen i ledningen bestemmes som følger. Hvis ledningsomløbet starter ved transformerstationen, foretages målinger ved ledningsudgangen fra understationen, hvorved enheden placeres under ledningen. Den stiplede linje bestemmes af den maksimale afvigelse af nålen på måleanordningen. Ved at tage målinger ved forgreningspunkterne af den beskadigede ledning, bestemmes den beskadigede gren eller sektion af stammen på samme måde. Bag placeringen af ​​jordfejlen falder aflæsningerne af enheden kraftigt, hvilket bestemmer fejlpunktet.

«Probe»-enheden er en retningsbestemt enhed, det vil sige, den giver ikke kun bestemmelse af jordfejlens placering, men også søgeretningen, hvilket er af interesse, hvis søgningen ikke starter fra transformerstationen, men fra nogle punkt på den beskadigede linje. Dens drift er baseret på en sammenligning af spændings- og strømfaserne for den 11. harmoniske (550 Hz).Derfor har "Sonden" ud over de angivne grundelementer et fasesammenligningsorgan, og outputmåleanordningen har en skala med nul i midten.