Стартовая >> Книги >> РЗиА >> Определение мест повреждения на ВЛ

Применение и техническое обслуживание - Определение мест повреждения на ВЛ

Оглавление
Определение мест повреждения на ВЛ
Классификация и назначение приборов
ФИП
ЛИФП
Приборы серии ФПТ и ФПН
ФИС
Приборы серии МФИ
Применение и техническое обслуживание
Техническое обслуживание
Опыт эксплуатации приборов
Классификация и назначение устройств
Принцип действия и характеристики устройств УПУ-1, УКЗ. КСВ, УПН, УПИ-1 и УПГ
УПН
УПИ-1
УПГ
УПУ-1
Применение УКЗ
Использование КСВ
Применение УПИ-1
Опыт эксплуатации устройств
Устройства для определения места замыкания на землю на линиях 6—35 кВ
Поиск-1
Прибор Волна
Прибор «ЗОНД»
Применение и техническое обслуживание
Опыт эксплуатации устройств

Определение мест повреждения по показаниям фиксирующих приборов на ВЛ электропередачи производится путем двухсторонних или односторонних измерений параметров аварийного режима. Выбор метода определения места повреждения зависит  от конкретных условий — конфигурации сети, параметров контролируемой линии и др.
Фиксирующие приборы серий ФИП и ЛИФП применяются в первую очередь для фиксации токов и напряжений нулевой последовательности при двухсторонних измерениях на линиях электропередачи 110 кВ и выше.
Фиксирующие приборы обратной последовательности ФПТ и ФПН применяются на линиях 110 кВ и выше с относительно большим количеством междуфазных КЗ, например, на линиях с деревянными опорами, на близкорасположенных линиях, где затруднен учет взаимоиндукции между приводами, а также в электрических сетях 6—35 кВ.
Фиксирующие омметры ФИС применяются в первую очередь на тупиковых линиях электропередачи 110 кВ и выше, где определение мест повреждения на основе односторонних измерений тока или напряжения приводит к большим погрешностях из-за влияния переходного сопротивления в месте КЗ.
Приборы ФИС могут эффективно использоваться и на линиях с двухсторонним питанием, при этом приборы рекомендуется устанавливать со стороны более мощного источника питания.
Специфика фиксирующих приборов вызывает ряд дополнительных требований к техническому обслуживанию и выбору характеристик устройств. Диапазон измерения приборов должен перекрывать диапазон контролируемых токов и напряжений при повреждениях на линии при всех возможных режимах. Для возможности фиксации малых токов при повреждениях через переходное сопротивление (при падении провода на дерево, сухой грунт, снег и т. д.) целесообразно использовать фиксирующие приборы с максимально возможной чувствительностью.
Нижний предел измерения у фиксирующих амперметров рекомендуется выбирать по условию отстройки от тока небаланса фильтра симметричных составляющих, который может составлять примерно 0,3 А при использовании трансформаторов тока с номинальным током 5 А. Нижний предел измерения у фиксирующих вольтметров должен быть отстроен от напряжения небаланса фильтров напряжения нулевой и обратной последовательности, который может составлять около 2 В.
При использовании фиксирующих вольтметров необходимо учитывать погрешность измерения из-за падения напряжения во вторичных цепях трансформатора напряжения. Фиксирующие вольтметры нулевой последовательности должны подключаться к трансформаторам отдельными жилами.
Фиксирующие приборы должны, как правило, работать в селективном режиме, т. е. производить фиксацию только при аварийном, отключении поврежденной линии. В неселективном режиме приборы целесообразно использовать на узловых подстанциях с постоянным дежурным персоналом.
схема приборов ЛИФП, ФПТ и ФПН при фиксации двух электрических величин
Рис. 7. Структурная схема приборов ЛИФП, ФПТ и ФПН при фиксации двух электрических величин
Выпускаемые рижским опытным заводом «Энергоавтоматика» фиксирующие приборы ЛИФП, ФПН и ФПТ обеспечивают фиксацию одного параметра аварийного режима на одном контролируемом присоединении.
Для сокращения количества используемой в энергосистемах аппаратуры и соответственно трудозатрат эксплуатационного персонала эти приборы могут быть использованы для контроля двух параметров аварийного режима на двух контролируемых присоединениях с выбором и фиксацией наибольшего по значению параметра. При этом один прибор ЛИФП-В или ФПН может использоваться для контроля напряжения на двух секциях шин подстанции, один прибор ФПТ — для контроля тока на двух вводах двухтрансформаторных подстанций, а один прибор ЛИФП-А может быть применен для контроля тока на двух линиях электропередачи.
Для расширения функциональных возможностей приборов входные блоки ЛИФП и ФПН, содержащие (рис. 7) входной преобразователь 1, аналого-цифровой преобразователь 2 и блок индикации 3, дополняются вторым входным преобразователем 4 и элементом сравнения 5 с ключом 6.
Элемент сравнения обеспечивает выбор наибольшей из двух контролируемых величин и с помощью ключа 6 с контактным выходом подключает к аналого-цифровому преобразователю выходные цепи соответствующего входного преобразователя.
Входные блоки индикаторов ФПТ соответственно дополняются вторым входным преобразователем, вторым формирователем сигнала по току нагрузки, элементом сравнения с ключом и элементом контроля работы аналого-цифрового преобразователя.
В качестве дополнительных входных преобразователей используются преобразователи серийных приборов. Вариант выполнения элемента сравнения и ключа для приборов ЛИФП-В и ФПН приведен на рис. 8.
Принцип действия предлагаемой схемы основан на сравнении значений выпрямленных сигналов, поступающих от входных трансформаторов 77 и Т2, контролирующих напряжения И\ и U2, с помощью компаратора на микросхеме А1
В нормальном режиме вход измерительной части индикатора подключен к выходу трансформатора Т2. При превышении сигнала с выхода первого трансформатора срабатывает компаратор А1 и открывает транзистор VT1 в цепи питания обмотки 
Схема входных преобразователей
Рис 8. Схема входных преобразователей, элемента сравнения и ключа для приборов ЛИФП-В и ФПН.

реле К1- Реле срабатывает и переключает измерительную -часть  индикатора к выходу трансформатора 77.
Эти же элементы сравнения и ключ могут быть использованы в схемах приборов ЛИФП-А, ФПН и ФПТ.

 Рекомендуемая модернизация приборов может быть проведена силами энергосистем. Завод предполагает внести изменения в схемы входных блоков приборов ЛИФП, ФПН и ФПТ,  обеспечивающие фиксацию двух электрических величин, в 1990 г.

В последние годы накоплен положительный опыт применения приборов ФПТ и ФПН для определения расстояний до мест двухфазных КЗ в сельских распределительных сетях [11].
Для более эффективного применения индикаторов ФПТ и ФПН рекомендуется использовать метод, предложенный Белорусской энергосистемой. При использовании индикаторов ФПТ по этому методу индикатор ФПТ устанавливается на вводе к шинам подстанции (рис. 9, а) и предварительно рассчитываются токи двухфазного- КЗ для разных точек каждой из отходящих от подстанций линий. По результатам расчета на схему электросети 10 (6) кВ наносятся эквитоковые линии, соединяющие точки с равными значениями токов КЗ обратной последовательности. Маркировку этих линий рекомендуется производить непосредственно в показаниях индикатора ФПТ (рис. 9, б). С помощью показаний ФПТ и схемы с эквитоковыми линиями из-за разветвленности сетей 6 —10 кВ можно определить несколько вероятных мест повреждения. Поэтому данный метод следует использовать совместно с применением указателей поврежденных участков, устанавливаемых в местах разветвлений линии (см. гл. 2).
Для более эффективного использования приборов ФПТ и ФПН п сетях 6—20 кВ могут быть также применены номограммы зависимостей значений составляющих тока (напряжения) обратной последовательности от расстояния до места повреждения и марки проводов, построенные для конкретной подстанции. График может иметь несколько осей абсцисс по числу марок проводов, использованных в конкретной сети. По этим осям в линейном масштабе откладываются расстояния до места двухфазного КЗ на ВЛ. По оси ординат в логарифмическом масштабе откладываются значения тока (напряжения) обратной последовательности.
График строится следующим образом. Вначале определяется максимальное значение тока обратной последовательности при КЗ на шинах подстанции

где Ucр — среднее значение напряжения на шинах, В; Rc, Хс — активное и индуктивное сопротивления системы, Ом.
Затем определяется минимальное значение тока при КЗ в конце ВЛ с наибольшим сопротивлением:

где L — длина участка ВЛ, км; г, х — удельные активные и индуктивные сопротивления участков проводов линии, Ом/км.
После этого для разных значений тока обратной последова-
тельности в пределах от /2л до /2ш определяются расстояния до места повреждения на линиях с разными марками проводов:

где /2--ток обратной последовательности в месте КЗ, А.
При построении графика зависимости напряжения обратной последовательности от расстояния до места повреждения

Номограммы могут строиться либо в первичных, либо во вторичных величинах. При определенном опыте с использованием для расчетов микрокалькулятора номограммы для подстанции могут быть построены достаточно быстро. Пример номограммы для подстанции 110 (35) кВ с трансформатором 4000 кВ-А приведен на рис. 10. По оси ординат отложены первичные значения тока обратной последовательности /2, по осям абсцисс — расстояние L до места повреждения при использовании разных марок проводов.  I
Установка прибора ФИС на линии
Рис. 11. Установка прибора ФИС на линии с двухсторонним питанием
С помощью такой номограммы по показаниям фиксирующих приборов быстро определяется расстояние до места повреждения на любой линии подстанции, в том числе на линиях, имеющих участки с проводами разных марок. Так, при показании прибора ФПТ 250 А расстояние до места повреждения на линии с проводом АС 50 составляет 30 км. Если поврежденная линия имеет участки с проводами разных марок, например, в начале линии имеется участок с проводом АС 50 длиной 13 км, а следующий участок выполнен проводом АС 25, то при показании индикатора 250 А расстояние до места повреждения определяется как сумма [Длин первого аб и части второго вг участков, т. е. равно 26 км. При определении мест повреждения с помощью приборов ФПТ и ФПН следует учитывать влияние сопротивления нагрузки неповрежденных присоединений.
Рис. 10. Номограмма для прибора ФПТ

Погрешность измерения расстояния до места повреждения при номинальной нагрузке трансформатора подстанции определяется по выражению
где ык — напряжение короткого замыкания трансформатора, %; Z„2 — относительное сопротивление обратной последовательности нагрузки.
В электрических сетях сельскохозяйственного назначения, питающихся от трансформаторов 35/10 кВ, погрешность измерения без коррекции может составлять от 18 до 33%, а при питании от трансформаторов 110/35/10 кВ погрешность может достигать 75%.
Для снижения погрешности при измерении расстояния до места повреждения приборы ФПТ снабжены специальным корректором. Значения коэффициента коррекции устанавливаются в соответствии с приведенными далее рекомендациями.
Более простые индикаторы ФПН могут эффективно использоваться на подстанциях с относительно малой нагрузкой, в первую очередь с трансформаторами мощностью до 6,3 MB-А при максимальной нагрузке до 40—60% номинальной. Эти индикаторы могут быть рекомендованы для применения в сельских электросетях и в других случаях, когда погрешность измерения не превышает 10% погрешности измерения при использовании индикатора ФПН определяется по выражению

где St.ном — значения мощности нагрузки и номинальной мощности трансформатора.
При использовании приборов ФИС на линиях с двусторонним питанием может быть использован разработанный Союзтехэнерго способ фиксации сопротивления до места повреждения в режиме одностороннего питания места повреждения на период цикла АПВ.
По этому способу прибор ФИС устанавливается со стороны линии, выключатель которой включается от устройства АПВ первым. При этом прибор ФИС переводится в селективный режим без памяти разрешающего сигнала, т. е. при каждом включении линии в цикле АПВ или вручную происходит деблокирование прибора и запись новой информации.
При возникновении КЗ на контролируемой линии (рис. 11) она отключается выключателями Q1 и Q2 с обеих сторон. В период времени КЗ прибор ФИС осуществляет измерение сопротивления, соответствующего расстоянию до места повреждения с погрешностью, определяемой влиянием токов со стороны ПС2. При включении выключателя QI от устройства АПВ и устойчивом коротком замыкании в приборе ФИС происходит сброс
записанной и запись новой информации в режиме одностороннего питания линии от ПС1. Фиксирующие приборы ФИС, обеспечивающие запись последней информации в селективном режиме, выпускаются заводом с 1986 г.



 
« Обслуживание РЗиА и вторичных цепей   ПЗ-5 (ПЭ2105) »
электрические сети