Havai elektrik hatlarındaki arızaları bulmak için cihazlar
Elektrik şebekelerinde, arıza yerlerini belirlemeye yönelik cihazlar, özellikle havai enerji hatları acil mod parametrelerinin ölçümüne dayalı olarak 10 kV ve üzeri voltaj. Bu cihazlar, kısa devre ve topraklama durumunda hasar yerlerini bulmak için tasarlanmış iki ana gruba ayrılabilir.
Kısa devre durumunda arıza yerlerinin belirlenmesi
Hatlardaki bir kısa devrenin yerinin belirlenmesi özellikle önemlidir, çünkü kalıcı hasar durumunda hattın kesilmesi, yetersiz elektrik arzı ve tüketicilere maddi zarar ile ilişkilendirilir. Bu durumlarda, tazminat arayışının hızlandırılmasının büyük bir ekonomik etkisi vardır.
Aramayı hızlandıran ve çalışma prensibine göre kısa devrelerin yerini belirleyen cihazlar, iki alt gruba ayrılabilir:
1) hasar yerine olan mesafeyi belirlemek için sabitleme cihazları, acil durum çalışması sırasında ilgili elektrik miktarlarının otomatik ölçümü ve sabitlenmesi;
2) hatların hasarlı bölümlerini belirlemek için cihazlar (ağ sensörleri, kısa devre göstergeleri, acil durum çalışması sırasında elektriksel değerlerdeki değişikliklerin otomatik olarak izlenmesi ve sabitlenmesi).
Birçoğu başarılı bir şekilde çalışan çeşitli tipte sabitleme cihazları geliştirilmiştir. 10 kV voltajlı kırsal dağıtım şebekelerinde FIP tipi (FIP-1, FIP-2, FIP-F), LIFP vb. FMK-10 tipi cihaz da yaygın olarak kullanılmaktadır.
Sabitleme cihazları, bir kısa devre sırasında elektriksel büyüklüklerin otomatik olarak ölçülmesini ve sabitlenmesini sağladığından, özellikle aşağıdakiler olmak üzere belirli gereksinimleri karşılamalıdır: hattın hasarlı kısımlarını röle korumasından ayırmadan önce ölçüm tamamlanmalıdır, yani, yaklaşık 0,1 s içinde, cihaz, operasyonel saha ekibinin trafo merkezine (sürekli görev olmadan) gelmesi için yeterli bir süre boyunca sabit elektrik miktarının değerini korumalıdır, yani; 4 saatten az olmamak üzere, cihazların otomatik seçici başlatması sağlanmalı, böylece sadece hatların acil olarak durdurulması durumunda gözlemlenen değer sabitlenmeli, cihaz belirli bir ölçüm doğruluğu sağlamalıdır (genellikle bağıl ölçüm hatası olmamalıdır). %5'i aşan vb.
Cihazları sabitlemek için en basit seçeneklerden biri — bir kısa devre akımı ölçüm cihazı... Ayrıca, kısa devre konumuna olan mesafeyi belirlemek için, akımı hesaplarken dikkate alınanın tam tersi sorunu çözebilirsiniz. kısa devre ve kısa devre direncinin bilinen akım ve gerilim değerlerinin kısa devre noktasına kadar doğru olarak belirlenmesi gerekir. Bu direnci bilerek, bilinen şebeke parametreleri ile kısa devre noktasına olan mesafeyi bulmak zor değildir.
En yaygın olanları sözde sabitleme cihazlarıdır. elektriksel bellek... Bir depolama kapasitörü kullanımına dayanırlar. Ayrıca, bir kısa devre işlemi sırasında, depolama kapasitörü, tespit edilen kısa devre akımının (veya karşılık gelen gerilimin) değeriyle orantılı bir gerilime hızla yüklenir. Ardından bir sonraki adımda okuyucu, uzun süreli bellek öğesini kontrol eden depolama kapasitörüne bağlanır. Bu şekilde, hızlı ölçüm için yukarıdaki gereklilikler, röle koruması ve uzun süre sabit bir değeri koruma yeteneği altında hat kapatılmadan önce sağlanır.
Bu ilkeye göre, kırsal 10 kV ağlarda uygulama bulan FIP tipi yukarıdaki cihazlar geliştirildi.
Kısa devre akımını sabitleyen cihazların pratik kullanımını kolaylaştırmak, böylece acil durumlarda her defasında denge akım eğrileri hesaplaması yapmak gerekli değildir.Aynı zamanda her çıkış hattında yeterli sayıda nokta için kısa devre akımları önceden hesaplanır ve hesaplama sonuçlarına göre hat devresine eşdeğer bir akım uygulanır. hattın ana kısmının eğrileri ve kısa devre akımlarının eşit değerlerine sahip kollar. Cihaz belirli bir kısa devre akım değerini ekinoks akım eğrileri ile hat şemasına göre sabitledikten sonra doğrudan arıza arama alanını belirler.
Bununla birlikte, FIP tipindeki en basit cihazların kısa devre akımını kaydetmesi, aşağıdakiler de dahil olmak üzere bir dizi dezavantaja sahiptir: kısa devre noktasına olan mesafeyi belirlemek, ek hesaplamalar veya eşit akım eğrilerinin ön yapımı, doğruluk ölçümün (cihaz hatası), arıza yerindeki kontak direncinden (öncelikle ark direnci), şebeke voltaj seviyesinden, yük akımının değerinden (cihaz aslında toplam yükü ve kısa devre akımını ölçer), vb. .
Kelepçeli ohmmetreler, özellikle reaktansı ölçenler daha mükemmeldir. Direnci ölçerken, yani voltajın akıma oranını ölçerken, değişen voltaj seviyelerinin ölçümün doğruluğu üzerindeki etkisini önemli ölçüde azaltmak mümkündür. Reaktans ölçümü aynı zamanda, çoğunlukla aktif olan bir kısa devre noktasındaki ark direncinin etkisini azaltır ve enstrümanlı bir ölçeğin kilometre cinsinden tamamlanmasını sağlar. Ek olarak, cihazlar kısa devre modundan önceki yük akımını ölçerse, yük akımının etkisini hesaba katmak ve buna göre azaltmak mümkün olur.
Bir ohmmetre, kenetleme ampermetreleri ve voltmetrelerin aksine, girişine beslenen bir değil iki niceliği (akım ve gerilim) ölçer. Yükün şönt etkisini azaltmak için, kısa devre oluşumundan önceki yük akımı ayrı ayrı ölçülebilir. Tüm bu değerler yukarıda tartışılan prensibe göre sabitlenir (hatırlanır) (bu durumda akımlar önceden bunlarla orantılı voltajlara dönüştürülür) ve ardından özel devreler (dönüşüm blokları) kullanılarak sinyallere dönüştürülürler. dirençle orantılı (toplam, reaktif, önceki yükün akımını dikkate alarak) vb.). Hatların reaktif (endüktif) direncinin kullanılan tellerin kesit alanına çok az bağlı olduğu göz önüne alındığında, bu cihazların ölçekleri kilometre cinsinden derecelendirilir. Bu tür cihazlar, FMK-10, FIS, vb. gibi sabitleme ohmmetrelerini içerir.
Hasarlı havai hatları tespit etmek için cihazlar
Bu tür cihazların yardımıyla, 10 - 35 kV gerilimli havai hatlardaki kısa devre noktaları için arama yönünü belirleyebilirsiniz. Cihazlar, kural olarak, hat şubesine - bağlantı noktasından sonraki ilk desteğe kurulur. Cihazın kurulum noktası için ana hattın bir kolunda veya bölümünde meydana gelen kısa devre oluşumunu kaydederler. Kesik hatta bir kısa devre ararken, bu cihazlardan kurulum yerinin arkasında bir kısa devrenin varlığı (cihaz tetiklenir) veya yokluğu (çalışmıyor) hakkında bilgi alırlar.Elektrik şebekelerinde, UPU-1 tipi hasarlı alanlar için göstergeler ve UKZ tipi daha gelişmiş ve güvenilir kısa devre göstergeleri yaygın olarak dağıtılmaktadır.
Gösterge, teller alanına monte edilmiş, ancak bunlara doğrudan bağlantısı olmayan bir manyetik (indüksiyon) akım sensörü kullanıldığında kısa devre oluşumunu düzeltir. Bir gösterge, tüm faz-faz kısa devre türleri hakkında bilgi sağlar.
UKZ tipi gösterge, manyetik sensöre ek olarak bir elektronik kontrol devresi ve bir manyetik gösterge içeren bir yürütme birimi şeklinde yapılır.
Kurulum yerinin arkasında bir kısa devre meydana gelirse Kısa devre ani akımı tarafından tetiklenir, bunun sonucunda gösterge bayrağı parlak turuncu renge boyanmış bir tarafla gözlemciye döner ve hat bir elektrik kesintisi ile kesilirse bu konumda kalır. koruma.
Hattın etkinleştirilmesinden sonra (başarılı otomatik kapanma veya arıza giderildikten sonra), gösterge bayrağı otomatik olarak orijinal konumuna geri döner. Bayrağın dönüşü, anten dönüştürücü kullanılarak şebeke voltajının kapasitif seçiminden kaynaklanmaktadır.
İşaretlerin yerleştirilmesi, servis personelinin hattın hasar görmesi durumunda, personelin branşman noktalarını atlamasına ve hasarlı bir alan belirledikten sonra tüm hattı değil, sadece kısa devre yapan hasarlı bölgeyi bulmasına olanak tanır. Kısa devre noktasına olan mesafeyi belirlemek için sabitleme cihazlarının hem yokluğunda hem de varlığında ibrelerin ayarlanması önerilir.İkinci durumda, işaretçiler, kırsal hatların 10 kV'luk dallanması nedeniyle, sabitleme cihazlarının bir değil, kural olarak birkaç kısa devre noktası (ana hat ve çeşitli dallarda) belirlemesi nedeniyle hızlandırılmış aramadır.
Toprağa tek fazlı kısa devrenin yerini belirlemeye yönelik cihazlar
Tek fazlı toprak arızaları en yaygın arıza türüdür. Yalıtılmış bir nötr ile çalışan kırsal 10 kV dağıtım şebekelerinde, nispeten düşük akımların eşlik ettiği tek fazlı toprak arızaları kısa devre değildir. Bu nedenle, meydana geldiklerinde, arızanın giderilmesi için gerekli süre boyunca hattın kapatılmamasına izin verilir.
Ancak, tek fazlı bir toprak arızası iki fazlı hale gelebileceğinden, arızaların mümkün olan en kısa sürede bulunması ve onarılması gereklidir. İkincisi bir kısa devredir ve koruma tarafından devre dışı bırakılarak kullanıcıların elektrik kesintisine neden olur.
Ayrıca, örneğin bir tel kopup yere düştüğünde, insanların ve hayvanların yaşamları için çok tehlikeli olan zemin hasarı mümkündür. Aynı zamanda, gizli hasarların bir sonucu olarak, örneğin iç arızalar nedeniyle toprak arızaları meydana gelebilir. çatlak izolatörlerkısa devrenin harici belirtileri olmadığında ve görsel olarak tespit edilmesi çok zor olduğunda. Bu nedenle, özel cihazlar geliştirilmiştir - hasar yerinin bulunmasını kolaylaştıran ve hızlandıran taşınabilir cihazlar.
10 kV gerilimli elektrik şebekelerinde kullanılan taşınabilir cihazların çalışma prensibi, toprak arıza akımının daha yüksek harmonik bileşenlerinin ölçülmesine dayanır.Toprak arıza akımlarının spektrumunda, yük akımlarına kıyasla önemli ölçüde daha yüksek harmonik seviyesi, bu cihazların verimli çalışmasını sağlar.
10 kV kırsal elektrik şebekelerinde, "Ara" (üretilmiyor) ve daha gelişmiş "Dalga" ve "Sonda" tipi cihazlar. "Arama" ve "Dalga" cihazlarında, ana elemanlar, akımın harmonik bileşenlerinin görünümünü (genlik artışını) algılayan manyetik (endüktif) bir sensör, cihazın ait olduğu harmonikleri geçen daha yüksek harmoniklere sahip bir filtredir. konfigüre edildiğinde, amplifikatör gerekli sinyal kazancını ve elde edilen sinyali üreten bir ölçüm cihazını sağlar.
Toprak arızasının hattaki yeri aşağıdaki gibi belirlenir. Hat baypası trafo merkezinden başlıyorsa trafo merkezinden hat çıkışında ölçüm yapılarak cihaz hattın altına yerleştirilir. Kesik çizgi, ölçüm cihazının iğnesinin maksimum sapması ile belirlenir. Hasarlı hattın dallanma noktalarında ölçü alınarak, gövdenin hasarlı dal veya bölümü de aynı şekilde belirlenir. Toprak arızasının yerinin arkasında, cihazın okumaları keskin bir şekilde azalır ve bu da arıza noktasını belirler.
"Prob" cihazı yönlü bir cihazdır, yani yalnızca toprak arızasının yerinin belirlenmesini sağlamakla kalmaz, aynı zamanda arama trafo merkezinden değil, bazılarından başlarsa ilgilenilen arama yönünü de sağlar. hasarlı çizginin noktası. Çalışması, 11. harmoniğin (550 Hz) gerilim ve akım fazlarının karşılaştırılmasına dayanır.Bu nedenle, belirtilen temel öğelere ek olarak, "Prob" bir faz karşılaştırma organına ve çıkış ölçüm cihazının ortasında sıfır olan bir ölçeğe sahiptir.