9. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ ИНДИКАТОРОВ
9.1. Применение индикатора ИМФ-1
Индикатор ИМФ-1 предназначен дня непосредственного определения расстояния до места повреждения при двухфазных и трехфазных КЗ на воздушных ВЛ напряжением 6-35 кВ.
Кроме того, индикатор обеспечивает возможность дистанционного определения аварийного отключения сетевых выключателей и фиксацию расстояния до места КЗ при повреждениях за сетевыми выключателями. Индикатор позволяет также производить дистанционный диагностический контроль правильности функционирования РЗ.
Индикатор может устанавливаться на- одиночных линиях 6- 35 кВ, либо на вводах секции шин подстанции (рис. 4).
Индикатор содержит блок входных преобразователей ВВП, блок аналогового мультиплексора БАМ, аналого-цифровой преобразователь, микропроцессорный блок МП, блок задания уставок и блок индикации.
Входные цепи устройства подключены к вторичным цепям измерительных трансформаторов тока ТА и напряжения TV.
При установке на линии 35 кВ индикатор обеспечивает определение расстояния до места повреждения на линии ЛI, в том числе, при повреждениях за сетевыми выключателями (Ql 1), определение аварийного отключения выключателей, оснащенных устройством АПВ (Q4-Q10, Q11, Q13 и др.), фиксацию значения тока, отключаемого выключателями Ql, Q11 и др., для определения ресурса выключателей и фиксацию времени КЗ за выключателями Ql, Q11, Q12 для диагностического контроля правильности функционирования релейной защиты.
Признаком аварийного отключения выключателя, оснащенного однократным АПВ, например, выключателя Q11 при КЗ в точке К1, -служит появление на входе индикатора двух импульсов тока с заданным интервалом времени t2-t3 между импульсами тока (рис. 5, а). Выдержка времени устройств АПВ контролируемых выключателей устанавливается различной, например, АПВ выключателя Q11 имеет выдержку 5 с, а выключателя Q12 —5,5 с и т. д.
Признаком аварийного отключения выключателя, оснащенного двукратным АПВ, например, Q5 при КЗ в точке К2, служит появление на входе индикатора трех импульсов тока КЗ t1-t2, t3-t4 и t5-t6 (рис. 5, б) с заданным интервалом времени между первым и вторым импульсами.
При установке на вводе секции шин (см. рис. 5) индикатор обеспечивает определение расстояния до места повреждения на подключенных к секции линиях Л2-Л4, в том числе при повреждениях за сетевыми выключателями Q8-Q10 и др., фиксацию значения тока, отключаемого выключателями Q5-Q10, и фиксацию интервалов времени КЗ за выключателями Q5-Q10 для контроля правильности функционирования релейной защиты.
Рис. 4. Схема установки индикаторов ИМФ-1 в распределительных электрических сетях
Рис. 5. Кривые зависимости изменения тока линии Л1 при аварийном отключении выключателя, оснащенным:
а — однократным устройством АПВ; б — двукратным устройством АПВ
Индикатор фиксирует также полный ток КЗ и может быть использован для экспериментального определения токов КЗ при создании искусственных КЗ в заданной точке ВЛ 6-35 кВ-и при натуральных КЗ в процессе эксплуатации. Сравнительный анализ показаний индикатора и действительного расстояния до места КЗ позволяет уточнить характеристики устройства.
Применение индикатора ИМФ-3
Индикатор ИМФ-3 предназначен для непосредственного определения расстояния до места КЗ на ВЛ 110-750 кВ с односторонним , либо двусторонним питанием. На ВЛ с двусторонним питанием индикатор рекомендуется устанавливать со стороны более мощного источника питания, либо на стороне ВЛ, выключатель которой включается после АПВ с меньшей выдержкой времени. Кроме того, индикатор фиксирует длительность и значение тока КЗ, что позволяет производить дистанционный диагностический контроль правильности функционирования устройств релейной защиты.
Индикатор фиксирует полный ток КЗ и может быть использован при создании искусственных КЗ в заданной точке ВЛ и при натуральных КЗ в процессе эксплуатации. Сравнительный анализ показаний индикатора о расстоянии до места КЗ и действительного расстояния до места КЗ позволяет уточнить характеристики индикатора. Значения тока КЗ одновременно используются для корректировки характеристик РЗ.
При искусственном КЗ на работающей ВЛ необходимо обеспечить успешное автоматическое (ручное) ее повторное включение.
По способу, разработанному Белглавэнерго совместно с АО “Фирма ОРГРЭС” искусственное КЗ выполняется следующим образом.
На отключенной и заземленной с обоих концов воздушной линии, например, напряжением 110 кВ, в заданном месте линии (у опоры) подвешивается одна фаза штанги для наложения переносных заземлений ШЗП-110 со снятым закорачивающим, проводником. С помощью имеющейся на винтовой головке скобы и двух болтов на штанге закрепляется металлический рог длиной 0,5-1,0 м и диаметром 10 мм, конец которого изгибается в виде кольца (рис. 6). Через кольцо протягивается капроновая нить 2, один конец которой связан с медным канатом 3 сечением не менее 10 мм2, прикрепленным к заземляющему контуру опоры (рис, 7). Возможно прикрепление медного каната к металлическому колу, вбитому в землю между опорами в пролете ВЛ.
После включения линии в работу производится подтягивание капроновой нити, и в момент приближения медного каната к рогу происходит перекрытие, нить перегорает, а проволока начинает падать. По мере падения проволоки появляется дуга, которая растягивается и исчезает после отключения ВЛ от релейной защиты. В результате АПВ линия остается в работе, этим обеспечивается непрерывность электроснабжения потребителей.
Перед проведением опытов искусственных КЗ необходимо составить программу испытаний, в которой кроме технологии производства испытаний должны быть отражены также вопросы обеспечения бесперебойности электроснабжения и техники безопасности при производстве работ. Испытания должны проводиться при минимуме перетока мощности по ВЛ, при этом уставки релейных защит должны быть выбраны так, чтобы обеспечить отключение линии с наименьшей выдержкой времени.
Рис. 6. Реконструированная штанга для наложения переносных заземлений ШЗП-110:
1 — губка зажима или винтовая головка; 2 — скоба;
3 — болты для крепления; 4 — винт; 5 — наконечник; 6 — держатель; 7 — рог (арматурная проволока, диаметром 10 мм)
При наличии междушинного выключателя он должен быть включен последовательно с выключателем испытуемой линии и собственными устройствами РЗА для резервирования защит ВЛ. В случае необходимости производится перестройка защит присоединений на противоположной подстанции и в сети. Расчет новых уставок защит выполняет соответствующая служба РЗА энергетического управления или ОДУ.
Рис. 7. Создание искусственного однофазного КЗ:
1 — штанга; 2 — капроновая нить; 3 — медный канат
Серьезное внимание должно быть уделено строгому выполнению всех правил техники безопасности. Длина капроновой нити, выбираемая с учетом удаления от места искусственного КЗ оператора, должна быть такова, чтобы исключить возможность поражения человека электрическим током. Для удобства проведения работы минимальное удаление от места установки штанги должно составлять 15-20 м. Кроме того, сама капроновая нить должна быть испытана в соответствии с существующими нормами. Исходя из этого, вся длина капроновой нити от места закрепления штанги до того конца, с помощью которого производится протягивание нити, должна испытываться напряжением 220 В переменного тока промышленной частоты на каждый сантиметр длины в течение 5 мин (но не менее трехкратного фазного напряжения на всю длину), ток утечки не более 0,5 мА. При номинальном напряжении линии 110 кВ испытательное напряжение составляет 190 кВ, соответственно для ВЛ напряжением 220-380 кВ. При отсутствии необходимого испытательного напряжения капроновая нить испытывается по участкам. К каждому участку (их количество не должно превышать четырех) прикладывается часть указанного полного испытательного напряжения, пропорциональная длине участка, увеличенная на 20%.
На время проведения опытов искусственных КЗ совместно с фиксирующими индикаторами тока и напряжения рекомендуется устанавливать переносные осциллографы, записывающие значения и характер изменения во времени соответствующих параметров аварийного режима. Показания фиксирующих индикаторов сравниваются с данными осциллограмм. Осциллографы могут включаться либо автоматически (от контактов релейной защиты), либо вручную до начала короткого замыкания. Последнее следует считать предпочтительным, так как позволяет записать необходимые величины (ток и напряжение) в начальный момент КЗ. В этом случае заземленная проволока предварительно подтягивается к проводу ВЛ (не менее 1 м), а затем по команде, даваемой по телефону, включаются осциллографы, после этого быстро подтягивается проводничок, создающий однофазное КЗ.
При необходимости проведения опытов двух- и трехфазных КЗ (на землю и без земли) используются соответственно две или три фазы штанги ШЗП со снятым закорачивающим проводником.
Аналогично проводятся опыты искусственных КЗ на воздушных линиях напряжением 220, 330 и 500 кВ.