Определение места повреждения на влэп реферат
Обновлено: 04.07.2024
Функция "чтения" служит для ознакомления с работой. Разметка, таблицы и картинки документа могут отображаться неверно или не в полном объёме!
. Теоретические основы определения места повреждения линий электропередачи
.1 Виды и характер повреждений
. Определение места повреждения на линиях 110-220 кВ
. Определеннее места повреждения на линиях 6-35 кВ
.1 Основные устройства
4.1 Общие вопросы охраны труда при электромонтажных работах
Список литературы Введение Нарушение нормального режима работы электроэнергетических систем, как правило, происходят из-за повреждения её элементов, в частности, линий электропередачи (ЛЭП). Причинами повреждений ЛЭП являются воздействия природных и технических факторов. К природным факторам относятся ветер, гололед, перепад температур, атмосферные перенапряжения, к техническим - короткие замыкания (КЗ), внутренние перенапряжения, нарушения правил технической эксплуатации, однофазные и многофазные замыкания, обрывы проводов и другие повреждения и т.п.
Повреждение ЛЭП приводит к нарушению электроснабжения, снижению качества и повышению потерь электрической энергии. Принимая во внимание качественный состав потребителей электроэнергии, где компьютерные технологии занимают главное место, ущерб от недоотпуска и снижения качества электрической энергии оказывается значительным. Это объясняется тем, что компьютерная техника чувствительна к сбоям электроснабжения и низкому качеству электрической энергии, что является причиной сбоев беспрерывных технологических циклов, потери информации, порчи программных продуктов и т.п. Следует также заметить, что повышение потерь электроэнергии приводит к росту затрат на транспортировку электрической энергии. С учетом ограниченного количества энергоресурсов эти затраты также оказываются значительными.
Для восстановления нормального режима работы электроэнергетических систем, сокращения ущерба и затрат необходимо быстро и точно определять места повреждений ЛЭП. Вопросу определения места повреждения (ОМП) посвящено большое количество работ как отечественных, так и зарубежных ученых. Основной вклад в теорию и практику ОМП ЛЭП внесли А.И. Айзенфельд, Г.М. Шалыт, Е.А. Аржанников, А.-С.С. Саухатас, Ю.А. Лямец и др.
Технические средства для определения места повреждения (ОМП) широко используются при эксплуатации ВЛ всех классов напряжений. В зависимости от класса напряжения средства ОМП можно разделить на два вида: средства ОМП в сетях с большими токами замыкания на землю (110-220 кВ) и средства ОМП в сетях с малыми токами замыкания на землю (6-35 кВ).
1. Теоретические основы определения места повреждения линий электропередачиПовреждение линий электропередачи приводит к нарушению нормального режима работы электроэнергетических систем и, как следствие, к нарушению нормального электроснабжения потребителей, снижению качества электрической энергии и повышению потерь электроэнергии в сети. Для восстановления нормального режима работы необходимо как можно быстрее восстановить поврежденную линию. Основную часть времени восстановления поврежденной линии занимает процесс определения места повреждения. Исходя из этого, решение задачи ОМП должно быть одновременно быстрым и точным..1 Виды и характер поврежденийРазнообразие видов и характера повреждений, а также структуры и условий работы электрических
Устройства для определения мест повреждения на воздушных электрических линиях
В электрических сетях широкое распространение получили устройства для определения мест повреждения, в первую очередь на воздушных электрических линиях напряжением 10 кВ и выше, основанные на измерении параметров аварийного режима. Эти устройства можно разделить на две основные группы, предназначенные для определения мест повреждений при коротких замыканиях и при замыканиях на землю.
Определение мест повреждения при коротких замыканиях
Определение места короткого замыкания на линиях особенно важно, так как отключение линии при устойчивых повреждениях связано с недоотпуском электроэнергии и материальным ущербом, наносимым потребителям. В этих случаях ускорение поиска повреждений дает большой экономический эффект.
Устройства для ускорения поиска и определения мест коротких замыканий по принципу действия можно разделить на две подгруппы:
1) фиксирующие приборы для определения расстояния до места повреждения, автоматически измеряющие и фиксирующие соответствующие электрические величины во время аварийного режима;
2) устройства для определения поврежденных участков линий (сетевые датчики, указатели коротких замыканий, автоматически контролирующие и фиксирующие изменения электрических величин во время аварийного режима).
Разработаны различные типы фиксирующих приборов, ряд из которых успешно эксплуатируется. В сельских распределительных сетях напряжением 10 кВ нашли применение приборы типа ФИП (ФИП-1, ФИП-2, ФИП-Ф), ЛИФП и др. Широко используется также устройство типа ФМК-10.
Учитывая, что фиксирующие приборы обеспечивают автоматическое измерение и фиксацию электрических величин во время короткого замыкания, они должны удовлетворять определенным требованиям, в частности следующим: измерение необходимо закончить до начала отключения поврежденных участков линии от релейной защиты, т. е. в течение порядка 0,1 с, прибор должен сохранять значение зафиксированной электрической величины в течение времени, достаточного для прибытия на подстанцию (без постоянного дежурства) оперативной выездной бригады, т. е. не менее 4 ч, должен предусматриваться автоматический селективный запуск приборов, чтобы контролируемая величина была зафиксирована только при аварийных отключениях линий, прибор должен обеспечивать определенную точность измерения (обычно относительная погрешность измерения не должна превышать 5 %) и т. д.
Один из простейших вариантов фиксирующих приборов — устройство, замеряющее (фиксирующее) ток короткого замыкания . При этом для определения расстояния до места короткого замыкания можно решить задачу, обратную той, которую рассматривают при расчете тока короткого замыкания, а именно но известным величинам тока короткого замыкания и напряжения определить сопротивление до точки короткого замыкания. Зная это сопротивление, несложно по известным параметрам сети найти расстояние до точки короткого замыкания.
Наибольшее распространение получили фиксирующие приборы с так называемой электрической памятью . Они основаны на использовании запоминающего конденсатора. При этом во время процесса короткого замыкания запоминающий конденсатор быстро заряжается до напряжения, пропорционального значению фиксируемого тока короткого замыкания (или соответствующего ему напряжения). Затем на следующем этапе к запоминающему конденсатору подключается считывающее устройство, управляющее элементом с долговременной памятью. Таким образом обеспечиваются указанные выше требования быстрого замера до отключения линии под действием релейной защиты и возможности длительно сохранять зафиксированную величину.
На этом принципе были разработаны перечисленные выше приборы типа ФИП, нашедшие применение в сельских сетях 10 кВ.
Для облегчения практического применения приборов, фиксирующих ток короткого замыкания, чтобы не требовалось каждый раз в аварийной ситуации проводить расчеты, используют эквитоковые кривые. При этом предварительно рассчитывают токи короткого замыкания для достаточно большого числа точек каждой отходящей линии и по результатам расчета на схему линии наносят эквитоковые кривые магистральной части линии и ответвлений с равными значениями токов короткого замыкания. После того как прибором будет зафиксировано определенное значение тока короткого замыкания, по схеме линии с эквитоковыми кривыми непосредственно определяют зону поиска повреждения.
Однако простейшие приборы типа ФИП, фиксирующие ток короткого замыкания, имеют ряд недостатков, в том числе следующие: для определения расстояния до точки короткого замыкания требуются дополнительные расчеты или предварительное построение эквитоковых кривых, на точность замера (погрешность прибора) влияют переходное сопротивление в месте повреждения (в первую очередь сопротивление дуги), уровень напряжения в сети, значение тока нагрузки (прибор фактически замеряет суммарный ток нагрузки и короткого замыкания) и т. д.
Более совершенными являются фиксирующие омметры, особенно замеряющие реактивное сопротивление. При измерении сопротивления, то есть отношения напряжения к току, удается значительно уменьшить влияние изменения уровней напряжения на точность замера. Измерение реактивного сопротивления уменьшает также влияние сопротивления дуги в точке короткого замыкания, которое является в основном активным, и дает возможность проградуировать шкалу прибора в километрах. Если к тому же приборы измеряют ток нагрузки, предшествующей режиму короткого замыкания, появляется возможность учесть и соответственно уменьшить влияние тока нагрузки.
Омметр в отличие от фиксирующих амперметров и вольтметров замеряет не одну, а две величины (ток и напряжение), которые подаются на его вход. Для уменьшения шунтирующего влияния нагрузки отдельно может быть замерен ток нагрузки, предшествующей появлению короткого замыкания. Все эти величины фиксируются (запоминаются) по принципу, рассмотренному выше (при этом токи предварительно преобразуются в пропорциональные им напряжения), а затем при помощи специальных схем (преобразовательных блоков) преобразуются в сигналы, пропорциональные сопротивлению (полному, реактивному, с учетом тока предшествующей нагрузки и т. д.). Учитывая, что реактивное (индуктивное) сопротивление линий мало зависит от площади сечения применяемых проводов, шкалы этих приборов проградуированы в километрах. К таким приборам относятся фиксирующие омметры типа ФМК-10, ФИС и др.
Устройства для определения поврежденных участков воздушных линий
При помощи таких устройств можно определить направление поиска точек короткого замыкания на воздушных линиях напряжением 10 - 35 кВ. Устройства, как правило, устанавливают в месте разветвления линии — на первых опорах после точки разветвления. Они фиксируют появление тока короткого замыкания при возникновении его на ответвлении или участке магистрали линии за точкой установки устройства. При поиске короткого замыкания на отключенной линии от этих устройств получают информацию о наличии (устройство сработало) или отсутствии (не сработало) короткого замыкания за местом его установки. В электрических сетях получили распространение указатели поврежденных участков типа УПУ-1 и более совершенные и надежные указатели короткого замыкания типа УКЗ.
Возникновение короткого замыкания указатель фиксирует при помощи магнитного (индукционного) датчика тока, устанавливаемого в зоне проводов, но не имеющего непосредственной связи с ними. Один указатель обеспечивает информацию о всех видах междуфазных коротких замыканий.
Указатель типа УКЗ выполнен в виде исполнительного блока, содержащего, кроме магнитного датчика, электронную схему управления и магнитный индикатор.
При возникновении короткого замыканий за местом установки указателя он срабатывает за счет броска тока короткого замыкания, в результате чего флажок индикатора поворачивается к наблюдателю стороной, окрашенной в яркий оранжевый цвет, и остается в этом положении, если линия отключается защитой.
После подачи напряжения на линию (при успешном АПВ или после устранения повреждения) флажок индикатора автоматически возвращается в исходное положение. Возврат флажка происходит благодаря емкостному отбору напряжения линии при помощи антенного преобразователя.
Установка указателей дает возможность обслуживающему персоналу при повреждении линии объехать точки разветвления и, определив поврежденный участок, обойти для нахождения места короткого замыкания только поврежденный участок, а не всю линию. Указатели целесообразно устанавливать как при отсутствии, так и при наличии фиксирующих приборов для определения расстояния до точки короткого замыкания. В последнем случае указатели ускоряют поиск в связи с тем, что из-за разветвленности сельских линий 10 кВ показания фиксирующих приборов определяют не одну, а, как правило, несколько точек короткого замыкания (на магистрали и разных ответвлениях).
Устройства для определения места однофазного замыкания на землю
Однофазные замыкания на землю — наиболее частый вид повреждения. В сельских распределительных сетях напряжением 10 кВ, работающих с изолированной нейтралью, однофазные замыкания на землю, сопровождающиеся относительно малыми токами, не являются короткими замыканиями. Поэтому при их возникновении допускается не отключать линию в течение времени, требуемого для устранения повреждения.
Однако необходимо максимально быстро определить место и устранить повреждение, так как однофазное замыкание на землю может перейти в двойное. Последнее является коротким замыканием и будет отключено защитой, что приведет к перерыву в электроснабжении потребителей.
Кроме того, возможны замыкания на землю, например, при обрыве провода и падении его на землю, весьма опасные для жизни людей и животных. В то же время замыкания на землю могут происходить в результате скрытых повреждений, например при внутренних трещинах изоляторов, когда внешние признаки замыкания отсутствуют и обнаружить его визуально очень сложно. Поэтому были разработаны специальные устройства — переносные приборы, облегчающие и ускоряющие отыскание места повреждения.
Принцип действия переносных приборов, используемых в электрических сетях напряжением 10 кВ, основан на измерении высших гармонических составляющих тока замыкания на землю. Значительно больший уровень гармоник в спектре токов замыкания на землю по сравнению с токами нагрузки обеспечивает эффективное действие этих приборов.
Место замыкания на землю в линии определяют следующим образом. Если обход линии начинается с подстанции, делают замеры на выходе линии с подстанции, располагая прибор под линией. Поврежденную линию определяют по максимальному отклонению стрелки измерительного прибора. Делая измерения в местах разветвления поврежденной линии, аналогичным образом определяют поврежденное ответвление или участок магистрали. За местом замыкания на землю показания прибора резко уменьшаются, что и определяет точку замыкания.
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Сегодня высокие темпы развития сетей предполагают сокращение численности эксплуатационного персонала, что стало возможным ввиду внедрения разного рода автоматики, включая устройства для определения места повреждения (ОМП) на ВЛ.
Разновидности систем. Все применяемые ныне устройства по принципу действия подразделяются:
1. Фиксирующие аппараты, предназначенные для определения расстояния до места повреждения на ВЛ. Данные устройства фиксируют симметричные составляющие тока и напряжения нулевой последовательности на обоих концах контролируемой линии.
Такой подход позволяет исключить влияние переходных сопротивлений без учёта режимов работы линий, примыкающих к аварийному участку сети.
Расчётное расстояние до места повреждения, как правило, определяет дежурный персонал на диспетчерских пунктах. Имея показания прибора, диспетчер при помощи аналитического, графического и графоаналитического методов определяет расстояние до места аварии.
Далее, определенное таким образом расстояние передаётся ремонтному персоналу соответствующего предприятия сетей, которое занимается непосредственным обслуживанием воздушных линий электропередач для организации обхода, осмотра и последующего ремонта неисправных элементов сети.
Основные разновидности подобных устройств с запоминающим конденсатором: ЛИФП, ФИП, МФИ, ФИС.
2. Аппараты для определения участков сети, повреждаемых при коротких замыканиях. Данные устройства автоматически контролируют и фиксируют электрические величины промышленной частоты в период аварийных режимов. Использование таких устройств позволяет очень точно определить участки и опоры ВЛ с повреждённой изоляцией.
В свою очередь, данные устройства подразделяются на следующие подвиды:
Указатели участков ВЛ с повреждённой изоляцией, которые производят контроль следующих параметров аварийных режимов в заданных точках сети: снижение напряжения, увеличение тока, направление мощности в месте аварии.
Указатели опор с повреждёнными изоляторами, контролирующие прохождение тока по элементам опоры, выполненным из металла.
Указатели гирлянд, имеющих повреждённую изоляцию, ведущие контроль над гирляндами, которые были перекрыты действием электрической дуги.
Устройства переносного типа для определения мест замыканий на землю в сетях, работающих в режиме компенсации ёмкостных токов. В данном случае, с помощью датчиков напряжения и тока происходит контроль процессов в сетях при замыканиях на землю.
Такого рода сети 6-35 кВ отличаются малым значением токов замыкания на землю, которые порой могут быть в несколько раз меньше токов нагрузки. Именно по этой причине здесь не применимы устройства, использующиеся в сетях более высокого напряжения.
Они способны достаточно точно определить место повреждения по токам нулевой последовательности, протекающим в момент замыкания на землю, путём измерения магнитного поля возле линии при помощи специальных датчиков, которые представляют собой катушку индуктивности с разомкнутым ферромагнитным сердечником.
В заключение. Использование подобных современных средств ОМП позволяет достичь следующих результатов:
- значительно улучшить технико-экономические показатели электроснабжения наиболее ответственных потребителей; - повысить надёжность работы сетей; - сократить недоотпуск электроэнергии; - существенно сократить затраты труда на поиск мест повреждений.
Стоит отметить, что и сегодня производители таких устройств не останавливаются на достигнутом результате и постепенно уходят от применения электромеханических устройств.
В настоящее время наметилась твердая тенденция использования электронных устройств, позволяющих ещё более точно определять место повреждения на воздушных линиях электропередач.
Однако, ввиду простоты своей конструкции и высокой надёжности рассмотренные выше устройства достаточно эффективно применяются для определения мест повреждения на ВЛ всех классов напряжений.
совершенствовалась техника, развивалась теория расчёта мест повреждения.
От механической фиксации перешли к запоминанию с помощью R – C
цепочек (фип’ы различной модификации), появились аварийные
осциллографы, которые стали давать дополнительную ценную инфор мацию.
Наступил период широкого использования ЭВМ для расчёта мест
повреждения. Затем появились приборы одностороннего, дистанционного
ОМП. По мере развития цифровой техники и она стала использоваться в
устройствах ОМП и осциллографах. Открылись широкие возможности
переработки большого количества исходной информации для одной цели –
определить, рассчитать и сказать – где, на каком расстоя нии от подст анции
(ПС) или электростанции (ЭС) повредилась ВЛ. Каждый этап в решении
вопросов ОМП вносил что-то новое и каждый раз казалось, что, наконец–то
задача ОМП будет решена полностью и бесповоротно. Но эта задач а
оказалась гораздо более сложной, ч ем ожидалось, и результаты улучшались
медленнее, ч ем этого хотели те, кто непосредственно отыскивал место
повреждения ВЛ, т.е. линейный персонал сетевых предприятий.
На определённом этапе все приборы, которые участвовали в деле ОМ П,
были отнесены к устройствам релейной защиты. Следует, однако, заметить,
что, в сущности, по их предназначению между ними есть существенная
разница. Релейная защита после срабатывания и подачи команды на
отключение выключателей фактически свою функцию выполнила, –
отключила повреждённое оборудование, ВЛ или кабельную линию (КЛ).
Функция устройств ОМП после их срабатывания не заканчивается.
Продолжение их функции заключается в поиске места повреждения ВЛ. И до
тех пор, пока не будет найдено м есто повреждения, сделать вывод о
Таким образом, можно сказать, что нахождение места повреждения и
последующий анализ результатов является целью функционирования всей
Ниже будут рассмотрены вопросы ОМП под этим углом зрения, причём,
если можно так выразиться, рассмотрение будет инвариантно относительно
использования конкретной техники. Другими словами, внимание будет
сосредоточено на принципиальных вопросах, хотя особенности
двусторонних методов, дистанционных (односторонних), возможности
Кроме того, эти лекции долж ны явиться как бы связующим звеном
между теми специалистами, которые занимаются решением задач ОМП и
теми, которые занимаю тся организацией поиска повреждений и анализом
Представим себе, что отключилась ВЛ, повреж дение устойчивое (схема
показана на рис. 1.1). Персонал сетевого района или мастерского участка
получает задание – найти место повреждения и произвести ремонтные
Первый этап – это поиск м еста повреждения. Как он должен быть
организован? Это зависит от той информации, которой обладают
руководители предприятия электрических сетей, сетевого района или
Вариант 1. Нет никаких сведений, все участки ВЛ равновероятны.
Возможен облёт всей ВЛ на вертолёте, если такая возможность им еется.
Преимущество – в случае обнаружения места повреждения можно
определить характер повреждения, объём ремонтных работ, необходимый
инструмент, запчасти и т.п. Недостатки – высокая стоимость облёта, влияние
погодных условий, невозможность выявления всех видов повреждений,
например, таких как перекрытие на поросль при зарастающих трассах и
некоторые другие. Е сли нет возможности привлечь вертолётную технику, то
требуется организация обхода всей ВЛ одной или несколькими бригадами,
который должен продолжаться до поиска повреждения. Причём такой обход
происходит, как правило, в любую погоду. Поскольку все участки ВЛ
равновероятны с позиций отыскания мест повреждения, теоретически всё
равно откуда начинать поиск. Практически начинают с ближайшего заезда на
трассу. Правда, иногда у самих линейщиков бывают свои соображения по
поводу того, где искать повреждение, но это уже совсем другой вопрос.
Вариант 2. Был произведён расчёт (в общем случае – определение) места
повреждения, названо расстояние от ПС или ЭС. В этом случае у
организаторов поиска сразу возникает вопрос доверия к этому указанному
месту повреждения. Действительно, если доверие высокое, то достаточно с
повреждение, по рации сообщает сведения о характере повреждения, после
чего туда доставляется всё необходимое для ремонтных работ.
Однако, если в расчётном указанном месте не найдено м есто
повреждения, то резонно возникает вопрос о дальнейших действиях.
Несомненно, что поиск необходимо продолжать до нахо ждения места
повреждения. Но каким путём ? Если ВЛ достаточно ответственная, то
потребуется ввод в действие ещё одной бригады ( а иногда и большего
количества). Но в какую сторону им двигаться ? А что делать первой бригаде ?
В какую сторону производить осмотр ? Скорее всего, будет заказан вертолёт,
но и он полностью не решает все задачи, особенно если погода не лётная или
Читайте также: