Г. М. Шалыт
Определение мест повреждения в электрических сетях. — Москва: Энергоиздат, 1982.
Рассматриваются методы и устройства, обеспечивающие выделение поврежденного элемента электрических сетей всех видов и классов напряжения переменного и постоянного тока; даются способы определения расстояния до места короткого замыкания или обрыва линий и отыскания места повреждения линий непосредственно на трассе.
Для инженерно-технического персонала энергосистем, энергетиков промышленных предприятий, работников проектных организаций. Полезна студентам вузов электроэнергетических специальностей.
ПРЕДИСЛОВИЕ
В современных условиях непрерывно возрастают требования к надежности и бесперебойности электроснабжения предприятий, учреждений, жилищных массивов и других объектов народного хозяйства. Поэтому предотвращение или быстрейшая ликвидация повреждений электрических сетей является важнейшей задачей. Определение мест повреждения — это сложная взаимосвязанная система операций, способствующих решению этой задачи. В последнее десятилетие в СССР и за рубежом достигнуты большие успехи в разработке и внедрении методов и средств поиска повреждений. Однако материалы по этой проблеме не систематизированы. Они содержатся в различных периодических изданиях или книгах, посвященных отдельным группам средств поиска.
Предлагаемая книга представляет собою попытку систематического изложения вопросов определения мест повреждения элементов электрических сетей всех видов и классов напряжения. В книге сначала рассмотрена система поиска повреждения в целом, а затем подробно освещены отдельные методы и принципы построения аппаратуры. Материал в значительной части составлен по работам автора, но включает результаты исследований, разработок и обобщения опыта других отечественных и зарубежных специалистов.
Автор выражает признательность канд. техн. наук А. П. Кузнецову за ценные замечания, сделанные при рецензировании рукописи.
Автор
ВВЕДЕНИЕ
Несмотря на повышение качества изоляции и токоведущих частей электрооборудования, воздушных и кабельных линий, нельзя исключить их повреждений. Более того, удельное количество повреждений является достаточно устойчивой характеристикой определенного класса электрических сетей на каждом этапе их развития. Так, в 1967—1973 гг. в СССР и за рубежом для воздушных линий (ВЛ) 330—500 кВ этот показатель составил 0,25— 0,5 повреждений на 100 км длины в год [1].
Определение мест повреждения (ОМП) является наиболее сложной, а часто и относительно наиболее длительной технологической операцией по восстановлению поврежденного элемента сети. Это повседневная оперативная задача диспетчерских служб электрических сетей и систем.
В сетях средней электрической системы годовое количество повреждений исчисляется сотнями, а в питающихся от нее абонентских сетях — тысячами. Затраты средств на ОМП составляют существенную часть эксплуатационных издержек в электросетях. Доля же капитальных затрат на устройства для ОМП в общих капитальных затратах относительно мала. Внедрение прогрессивных методов и средств ОМП дает значительный экономический эффект, обусловленный предотвращением перехода неустойчивых повреждений в устойчивые, сокращением перерывов электроснабжения, уменьшением объема ремонтных работ, снижением транспортных расходов по объезду трасс линий и т. п. В последней пятилетке в масштабах страны этот эффект исчислялся миллионами рублей в год.
Задачи определения поврежденного элемента сети и ОМП кабельных линий (КЛ) возникли с появлением сетей и КЛ. Актуальной же задача ОМП ВЛ стала лишь в последние десятилетия.
Теоретические основы определения поврежденных элементов и мест повреждения опираются прежде всего на научные достижения электроэнергетики. Развитие теорий распространения электрических сигналов по многопроводным линиям, режимов электрических систем, токов КЗ, релейной защиты и автоматики обеспечило базу для становления теории ОМП. Здесь следует отметить работы Г. И. Атабекова, Л. Бьюли, Я. Л. Быховского, Л. Beдепола, В. А. Веникова, А. И. Долгинова, Д. Карсона, М. В Костенко, Л. Г. Мамиконянца, Н. А. Мельникова, Г. В. Микуцкого, Л. И. Сиротинского, С. А. Ульянова, A. М. Федосеева.
Наиболее заметные успехи в развитии теории и практики ОМП были сделаны в послевоенные годы. При этом ведущая роль принадлежала советским ученым и инженерам. В области ОМП КЛ можно выделить работы Б. Л. Кофмана, А. К. Манна, В. В. Платонова, В. А. Половникова, В. К. Спиридонова, М. Б. Щедрина. Особенно серьезные достижения были сделаны по ОМП ВЛ как импульсными, так и низкочастотными методами. По первой группе методов необходимо отметить работы В. Л. Бакиновского, Л. И. Брауде, А. С. Дадунашвили, В. П. Коваленко, В. Н. Новеллы. В 1957 г. по инициативе Μ. П. Розенкнопа начались широкие исследования и разработки методики и измерительных средств по второй группе методов. Существенный вклад в эти работы внесли А. И. Айзенфельд, Л. П. Баранаускас, Ю. С. Беляков, В. А. Борухман, Б. В. Борозинец, А. Н. Висящев, Э. А. Геурков, B. Е. Казанский, В. М. Кискачи, В. М. Клейнер, А. А. Кудрявцев, А. П. Кузнецов, А. С. Малый, Н. А. Моралев, А. Я. Янаус.
Книга представляет первую попытку систематического изложения вопросов выделения поврежденных элементов и определения мест повреждения ВЛ и КЛ в электрических сетях всех типов и классов номинального напряжения. Совокупность операций по поиску повреждений рассматривается как единая взаимосвязанная система.
Книга построена таким образом, что в первых двух главах представлены материалы, знание которых полезно всем инженерам-электроэнергетикам, независимо от их конкретной деятельности. В этих главах рассмотрена современная система поиска повреждений и дано описание основных характеристик всех известных методов ОМП. Последующие главы содержат материалы, необходимые персоналу электрических систем и промышленных предприятий, связанному с поиском мест повреждения, а также работникам, специализирующимся по этой проблеме в научно-исследовательских, конструкторских, проектных и наладочных организациях. В этих главах при изложении теоретических вопросов достаточное внимание уделяется физической интерпретации рассматриваемых процессов, что облегчает усвоение материала.
В книге рассмотрены методы ОМП и основы построения структуры используемых измерительных средств. Подробное описание конструкций и технических деталей этих средств не приводится. Читатель может найти соответствующие материалы в заводских описаниях и специальной литературе по конструкции приборов, на которую сделаны ссылки в библиографии.