Уређаји за лоцирање кварова на надземним далеководима

У електричним мрежама распрострањени су уређаји за одређивање места квара, углавном на надземних далековода напона од 10 кВ и више, на основу мерења параметара ванредног режима. Ови уређаји се могу поделити у две главне групе, дизајниране да лоцирају места оштећења у случају кратког споја и уземљења.

Одређивање места квара у случају кратког споја

Утврђивање локације кратког споја на водовима је посебно важно, јер је прекид линије у случају трајног оштећења повезан са недостатком електричне енергије и материјалном штетом потрошача. У овим случајевима, убрзање тражења штете има велики економски ефекат.

Уређаји за убрзавање претраге и одређивање локације кратких спојева према принципу рада, могу се поделити у две подгрупе:

1) причврсни уређаји за одређивање удаљености до места оштећења, аутоматско мерење и фиксирање одговарајућих електричних величина у случају ванредног рада;

2) уређаји за утврђивање оштећених делова водова (мрежни сензори, показивачи кратког споја, аутоматско праћење и фиксирање промена електричних вредности током ванредног рада).

Развијене су различите врсте уређаја за фиксирање, од којих је један број у успешном раду. У сеоским дистрибутивним мрежама напона 10 кВ користе се уређаји типа ФИП (ФИП-1, ​​ФИП-2, ФИП-Ф), ЛИФП и др. Уређај типа ФМК-10 такође се широко користи.

С обзиром на то да уређаји за причвршћивање омогућавају аутоматско мерење и фиксирање електричних величина при кратком споју, морају да испуњавају одређене услове, а посебно следеће: мерење мора бити завршено пре него што се оштећени делови водова одвоје од релејне заштите, тј. у року од око 0,1 с уређај мора да одржава вредност фиксне електричне количине довољно времена за долазак у трафостаницу (без сталног дежурства) оперативне теренске екипе, тј. најмање 4 сата, треба обезбедити аутоматско селективно покретање уређаја, тако да се посматрана вредност фиксира само у случају хитног заустављања водова, уређај треба да обезбеди одређену тачност мерења (обично релативна грешка мерења не би требало да буде прелази 5%) итд.

Једна од најједноставнијих опција за причвршћивање уређаја — уређај за мерење струје кратког споја... Штавише, да бисте одредили растојање до места кратког споја, можете решити проблем, супротно од онога што се узима у обзир при израчунавању струје. кратког споја, а познате вредности струје и напона отпора кратког споја до тачке кратког споја морају бити тачно одређене. Познавајући овај отпор, није тешко, уз познате параметре мреже, пронаћи растојање до тачке кратког споја.

Најчешћи су уређаји за фиксирање са такозваном електричном меморијом.. Заснивају се на коришћењу складишног кондензатора. Штавише, током процеса кратког споја, кондензатор за складиштење се брзо пуни до напона пропорционалног вредности детектоване струје кратког споја (или одговарајућег напона). Затим, у следећем кораку, читач је повезан са кондензатором за складиштење који контролише елемент дуготрајне меморије. На овај начин се обезбеђују наведени захтеви за брзо мерење пре него што се линија искључи под дејством релејне заштите и могућност дуготрајног одржавања фиксне вредности.

На овом принципу су развијени наведени уређаји типа ФИП, који су нашли примену у руралним 10 кВ мрежама.

Да би се олакшала практична употреба уређаја који имају фиксну струју кратког споја, тако да није потребно вршити прорачуне сваки пут на хитним, равнотежним струјним кривама.Истовремено, струје кратког споја се израчунавају унапред за довољно велики број тачака на свакој излазној линији, а према резултатима прорачуна, на линијско коло се примењује еквивалентна струја. криве главног дела линије и грана са једнаким вредностима струја кратког споја. Након што уређај фиксира одређену вредност струје кратког споја, према линијском дијаграму са кривуљама струје еквиноција, директно одређује област тражења квара.

Најједноставнији уређаји типа ФИП, међутим, бележе струју кратког споја имају низ недостатака, укључујући следеће: одређивање удаљености до тачке кратког споја, додатни прорачуни или прелиминарна конструкција једнаких струјних кривих, тачност на мерење (грешка инструмента) утиче контактни отпор на месту квара (првенствено отпор лука), ниво напона мреже, вредност струје оптерећења (уређај заправо мери укупно оптерећење и струју кратког споја) итд. .

Стезни омметри су савршенији, посебно они који мере реактансу. Приликом мерења отпора, односно односа напона и струје, могуће је значајно смањити ефекат промене нивоа напона на тачност мерења. Мерење реактансе такође смањује ефекат отпора лука у тачки кратког споја, која је углавном активна, и омогућава комплетирање инструментиране скале у километрима. Ако, поред тога, уређаји мере струју оптерећења која претходи режиму кратког споја, постаје могуће узети у обзир и сходно томе смањити утицај струје оптерећења.

Омметар, за разлику од стезних амперметара и волтметара, мери не једну, већ две величине (струју и напон) које се уносе на његов улаз. Да би се смањио ранжирни ефекат оптерећења, може се посебно мерити струја оптерећења која претходи појави кратког споја. Све ове вредности су фиксиране (запамтене) према принципу о коме је горе дискутовано (у овом случају, струје се претходно претварају у напоне пропорционалне њима), а затим се помоћу посебних кола (блокова конверзије) претварају у сигнале пропорционално отпору (укупни, реактивни, узимајући у обзир струју претходног оптерећења) итд.). С обзиром на то да реактивни (индуктивни) отпор водова мало зависи од површине попречног пресека коришћених жица, скале ових уређаја су степеноване у километрима. Такви уређаји укључују фиксирајуће омметре као што су ФМК-10, ФИС итд.

Уређаји за откривање оштећених надземних водова

Уз помоћ таквих уређаја можете одредити правац тражења тачака кратког споја на надземним водовима напона од 10 — 35 кВ. Уређаји се, по правилу, постављају у грану линије — на првом носачу након прикључне тачке. Они бележе појаву кратког споја када се догоди на грани или деоници главног вода за место уградње уређаја. Када траже кратки спој на прекинутој линији, од ових уређаја добијају информације о присуству (уређај се активира) или одсуству (не ради) кратког споја иза места његове инсталације.У електричним мрежама су широко распрострањени индикатори за оштећена подручја типа УПУ-1 и напреднији и поузданији индикатори кратког споја типа УКЗ.

Индикатор фиксира појаву кратког споја када се користи магнетни (индукциони) струјни сензор инсталиран у подручју жица, али без директне везе са њима. Један индикатор даје информације о свим врстама фазно-фазних кратких спојева.

Индикатор типа УКЗ је направљен у облику извршне јединице која садржи, поред магнетног сензора, електронски контролни круг и магнетни индикатор.

Ако дође до кратког споја иза места уградње. Покреће га ударна струја кратког споја, услед чега се индикаторска заставица окреће ка посматрачу са страном обојеном у светло наранџасту боју и остаје у том положају ако је линија прекинута заштита.

Након активирања линије (након успешног аутоматског затварања или након отклањања грешке), индикаторска заставица се аутоматски враћа у првобитни положај. Повратак заставице је због капацитивног одабира напона мреже помоћу антенског претварача.

Постављање знакова омогућава сервисеру ако је вод оштећен, особљу заобилазе тачке крака и након утврђивања оштећеног подручја заобилазе да пронађе само оштећени део кратког споја, а не цео вод. Препоручује се постављање показивача иу одсуству иу присуству уређаја за причвршћивање како би се одредила удаљеност до тачке кратког споја.У другом случају, показивачи се убрзавају у потрази због чињенице да због гранања сеоских водова 10 кВ уређаји за фиксирање очитавања одређују не једну, већ, по правилу, неколико тачака кратког споја (на трупу и разним гранама).

Уређаји за одређивање локације једнофазног кратког споја на земљу

Монофазни земљоспоји су најчешћи тип квара. У руралним 10 кВ дистрибутивним мрежама које раде са изолованим неутралним, једнофазни земљоспојеви праћени релативно малим струјама нису кратки спојеви. Због тога, када се појаве, дозвољено је да се линија не искључи за време потребно за отклањање квара.

Међутим, неопходно је лоцирати и поправити кварове што је брже могуће, јер једнофазни земљоспој може постати двофазни. Ово последње је кратак спој и биће онемогућено заштитом, што ће резултирати нестанком струје корисницима.

Осим тога, могуће је оштећење тла, на пример, када се жица поквари и падне на земљу, што је веома опасно по живот људи и животиња. Истовремено, кварови на земљи могу настати као резултат скривених оштећења, на пример због унутрашњих напукли изолаторикада нема спољашњих знакова кратког споја и веома је тешко уочити визуелно. Због тога су развијени посебни уређаји - преносиви уређаји који олакшавају и бржи проналазак места оштећења.

Принцип рада преносних уређаја који се користе у електричним мрежама напона 10 кВ, заснован на мерењу виших хармонијских компоненти струје земљоспоја.Значајно виши ниво хармоника у спектру струја земљоспоја у односу на струје оптерећења обезбеђује ефикасан рад ових уређаја.

У сеоским електричним мрежама од 10 кВ уређаји типа „Тражи“ (укинут) и напреднији „Талас“ и „Сонда“. У уређајима „Претрага” и „Талас” главни елементи су магнетни (индуктивни) сензор који детектује појаву (повећање амплитуде) хармонијских компоненти струје, филтер са вишим хармоницима који пропушта оне од њих за које је уређај је конфигурисан, појачало обезбеђује потребно појачање сигнала и мерни уређај који производи резултујући сигнал.

Локација земљоспоја у линији одређује се на следећи начин. Ако бајпас линије почиње на трафостаници, мерења се врше на излазу линије из трафостанице, постављајући уређај испод линије. Прекинута линија је одређена максималним одступањем игле мерног уређаја. Мерењем на тачкама гранања оштећене линије, на исти начин се утврђује оштећена грана или пресек дебла. Иза локације земљоспоја, очитавања уређаја нагло се смањују, што одређује тачку квара.

Уређај «Сонда» је усмерени уређај, односно обезбеђује не само одређивање локације земљоспоја, већ и смер тражења, што је од интереса ако претрага почиње не од трафостанице, већ од неке тачка оштећене линије. Његов рад се заснива на поређењу напонске и струјне фазе 11. хармоника (550 Хз).Дакле, поред назначених основних елемената, „Сонда” има орган за поређење фаза, а излазни мерни уређај има скалу са нулом у средини.