Фиксирующие индикаторы ЛИФП-А, ЛИФП-В, ФПТ и ФПН - Стратегия поиска мест короткого замыкания

Применение средств ОМП на базе различных методов повышает надежность электроснабжения предприятий народного хозяйства, при этом должна быть обеспечена оптимальная система организации поиска места повреждения (поврежденного элемента), которая должна удовлетворять в основном двум требованиям. Одним из этих требований является минимизация недоотпуска электроэнергии потребителям, что обеспечивается быстрым восстановлением питания обесточенных объектов и сохранением питания оставшихся в работе потребителей. Другим важным требованием является минимизация затрат труда, средств и времени на выполнение поиска и обнаружение поврежденного элемента.
Указанные требования, обусловливающие стратегию поиска мест короткого замыкания в электрических сетях 6-35 и 110-750 кВ, определяются правильным выбором методов и рациональным размещением средств отыскания поврежденного элемента и оптимальной организацией самого процесса поиска повреждений. Стратегия поиска повреждений предусматривает системный подход к решению данной задачи с использованием методов теорий информации и технической диагностики. С учетом сказанного процесс поиска повреждений в электрической сети выполняется в следующей последовательности.
Процесс поиска начинается с поступления сигнала о наличии повреждения в сети от устройства обнаружения. В нашем случае такой сигнал поступает от пусковых органов релейной защиты и фиксирующих индикаторов.
Далее следует этап локализации поврежденного участка сети, которая производится автоматически с помощью устройства релейной защиты, действующего на отключение соответствующего выключателя, при этом информируется оперативный персонал объекта.
В электрических сетях 6-35 кВ одновременно с информацией об аварийном отключении ВЛ оперативный персонал имеет данные измерений фиксирующих индикаторов, на основании которых он непосредственно определяет предполагаемое место повреждения.
Воздушные линии 6-35 кВ, как было показано выше, работают в разветвленной сети. Поэтому данные измерений фиксирующих индикаторов могут соответствовать нескольким предполагаемым местам КЗ, что затрудняет поиск поврежденных элементов ВЛ. Для обнаружения ответвления в этом случае применяются, как указывалось, указатели поврежденного участка, относящиеся к устройствам неавтоматической локализации.
После выявления поврежденного участка сети производится непосредственный поиск поврежденного элемента путем обхода и визуального осмотра оборудования на основе данных измерений фиксирующих индикаторов. Обнаружением поврежденного элемента завершается процесс поиска места КЗ, после этого начинается этап ремонтно-восстановительных работ.
Если в электрических сетях 6-35 кВ место повреждения определяется только на основе одностороннего измерения параметров аварийного режима, то в сетях более высокого напряжения в настоящее время в основном применяются методы ОМП с двусторонним измерением параметров. При этом данные измерений проходят сравнительно сложный путь от снятия показаний фиксирующих индикаторов на обоих концах ВЛ до передачи этих показаний на соответствующий диспетчерский пункт (предприятия электрических сетей, энергосистемы или объединенной энергосистемы), где после их обработки вычисляется расстояние до места повреждения.
Определение мест повреждения на основе двусторонних измерений является косвенным измерением, поскольку оно выполняется расчетным путем по показаниям фиксирующих амперметров и вольтметров. Следует при этом отметить, что достоверность, точность и соответственно эффективность ОМП зависят от качества и надежности работы датчика информации о параметрах аварийного режима, передачи и получения этой информации и, наконец, ее обработки. Возникает цепь, состоящая из отдельных звеньев, каждое из которых работает с разной степенью достоверности, а участие в них человека понижает общую достоверность.
Для повышения точности и достоверности расчетов во многих случаях используется ЭВМ, которая определяет участок с поврежденными элементами ВЛ для его обхода и осмотра. Как видно, рассмотренная процедура ОМП значительно сложнее, чем в электрических сетях с изолированной нейтралью, так как информация о предполагаемом месте повреждения находится не на объекте, связанном с поврежденной линией электропередачи.
Зона обхода ВЛ при ее осмотре для поиска поврежденных элементов после ее аварийного отключения определяется соответствующей нормативно-технической документацией. Эта зона зависит от протяженности ВЛ с учетом способов обработки данных измерений параметров аварийного режима (вручную или с помощью ЭВМ). При этом следует исходить из обеспечения обнаружения места КЗ в зоне обхода с вероятностью 90% и участком обхода, равным ±15% длины ВЛ при ее протяженности, не превышающей 50 км. Для ВЛ протяженностью от 51 до 100 км, зона обхода должна составлять не более ±10% длины линии, для ВЛ протяженностью более 100 км - ±(5-7)%.
При практически возможном исключении из процесса ОМП человека может быть создана своеобразная автоматизированная система определения мест повреждения ВЛ. В такой системе данные измерений фиксирующих индикаторов должны передаваться на соответствующий диспетчерский пункт телеметрически с последующим непосредственным их вводом в ЭВМ, которая выполняет необходимые расчеты и выдает результаты для проведения поиска места повреждения. Создание такой автоматизированной системы позволит повысить эффективность ОМП на основе двусторонних измерений.
В рассматриваемых электрических сетях начато использование фиксирующих индикаторов сопротивления ФИС [8], указывающих непосредственно расстояние до мест КЗ на основе одностороннего измерения, что ускоряет поиск поврежденных элементов ВЛ. Информация о месте повреждения имеется на объекте, где произошло отключение ВЛ релейной защитой.
В настоящее время серийно выпускаются фиксирующие индикаторы (ЛИФП, ФПТ, ФПН, ФИС), предназначенные для измерения различных параметров аварийного режима, что при оптимальном их размещении в электрической сети позволяет значительно повысить эффективность ОМП.
Технология отыскания мест повреждения в электрических сетях с глухозаземленной нейтралью такова, что вопросами ОМП заняты различные подразделения энергетических систем, их объединений и предприятий электрических сетей. От четкой и правильной организации взаимодействия между ними зависит ускоренное обнаружение места повреждения и соответственно сокращение времени перерыва электроснабжения объектов народного хозяйства.
После определения предполагаемого места КЗ и передачи информации об этом в соответствующее предприятие электрических сетей последнее организует обход и осмотр отключившейся линии электропередачи.
Осмотры ВЛ при отыскании места повреждения производятся пешком, а также с использованием транспортных средств, самолетов и вертолетов. После обнаружения поврежденных элементов ВЛ организуется работа по их ремонтному восстановлению.