Определение мест повреждения кабельных линий электропередачи в сетях с изолированной нейтралью Я.Л.Арцишевский - Электроснабжение - Промышленная энергетика - Каталог статей - Электрик
Электрик Пятница, 25.07.2014, 01:46
Поиск по сайту
Промышленная энергетика [111]
Бытовая энергетика [26]
Прочие [38]
документы [217]
файлы [15]
Меню
Каталог
Электроснабжение [59]
ТВСиК [3]
Выработка электроэнергии [3]
Энергобезопасность [32]
Нормативные документы [14]
Новости
.
***
Бесплатное хранение ваших файлов на сервере Яндекс Диск
Фотобанк Лори: продажа фотографий и иллюстраций
Block title
ОПРОС
какая нормативная документация вас интересует
Всего ответов: 1498
Главная » Статьи » Промышленная энергетика » Электроснабжение

Определение мест повреждения кабельных линий электропередачи в сетях с изолированной нейтралью Я.Л.Арцишевский

Быстрое обнаружение повреждения в сетях электроснабжения является одной из важных задач по обеспечению бесперебойности потребителей электроэнергией. С целью обеспечения повышенной надежности систем электроснабжения по воздушным и кабельным линиям электропередачи (ВЛ и КЛ) их выполняют с изолированной нейтралью. Тогда замыкание одной из фаз на землю (наиболее частый вид повреждения) не приводит к появлению больших токов короткого замыкания (КЗ) и допускается в течение нескольких часов.

Длительность определения мест повреждения (ОМП) составляет примерно ¾ общего времени ликвидации повреждения линий электропередачи.

Технические средства ОМП, применяемые на КЛ и ВЛ, по принципу действия подразделяются на дистанционные и топографические.

Дистанционные позволяют указывать предполагаемое расстояние до места КЗ от шин подстанции.

Топографические позволяют определять направление к месту повреждения, осуществлять поиск поврежденной опоры или непосредственно места повреждения. На КЛ топографические средства позволяют находить трассу КЛ и выделять поврежденный кабель из пучка кабелей.

В кабельных и воздушных сетях 6-35 кВ эксплуатируются разнообразные устройства неселективной и селективной сигнализации замыкания на землю (ЗНЗ). Имеются токовые и направленные устройства, которые реагируют на установившиеся или переходные процессы на промышленной частоте или частоте высших гармоник.

Комплекс аппаратуры для ОМП на КЛ включает прожигательную и испытательную установки, разнообразный набор дистанционных и топографических средств и методов ОМП включая, локационные искатели, аппаратуру для метода колебательного разряда и петлевого метода.

В универсальных кабелеискателях используются различные варианты индукционного, акустического и контактного методов.

Для ОМП на ВЛ используется фиксация токов и напряжения обратной последовательности (приборы типов ФПТ и ФПН), а также фиксация сопротивления (приборы типов ФМК-10 и ФИС).

Комплект топографических средств ОМП на ВЛ содержит указатели поврежденного участка типов УПУ-1 или УКЗ, а также указатели ЗНЗ: токовые типов «Поиск-1» и «Волна», направленные типа «Зонд».

С учетом особенностей конфигурации распределительных сетей 6—35 кВ особую актуальность имеет организация комплексного использования дистанционных и топографических средств и методов ОМП, а также телепередача показаний приборов на опорную подстанцию или на диспетчерский пункт предприятия электрических сетей (ПЭС) или района электри­ческих сетей (РЭС).

Технико-экономическая эффективность средств и методов ОМП в сетях 6—35 кВ с малым током замыкания на землю. Эксплуатация КЛ без Средств ОМП практически невозможна, а эксплуатация ВЛ при сокращении удельной численности эксплуатационного персонала весьма затруднительна.

Комплекс технических средств и методов ОМП в распреде­лительных сетях постоянно совершенствуется, в частности, за счет Использования достижений микроэлектроники и микропро­цессорной техники. Для практического  использования  новых разработок требуется подготовка квалифицированных электро­монтеров, занятых монтажом, наладкой и эксплуатацией средств ОМП.

Глава I

ВИДЫ ПОВРЕЖДЕНИЙ В СЕТЯХ С МАЛЫМ ТОКОМ ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ

§ 1. ОДНОФАЗНЫЕ ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ

 

С изолированной или с компенсированной нейтралью в России работают сети 6, 10, 20 и 35 кВ, их протяженность превышает 2 млн. км. По данным многолетних наблюдений ус­тановлено, что наиболее частым видом повреждений в сетях с изолированной нейтралью является замыкание одной фазы на землю. Эти замыкания возникают вследствие пробоя изоля­ции КЛ, перекрытия изоляции или обрыва провода ВЛ. Если в сетях с заземленной нейтралью подобное замыкание вызывает протекание токов КЗ и быстрое отключение поврежденной линии от устройств релейной защиты, то в сетях, не имеющих глухого заземления нейтралей, работоспособность питающих трансформаторов, линий и потребителей не нарушается и режим работы с ЗНЗ допускается в течение относительно длительного интервала времени (до 2 ч и более). Предусматрива­ется аварийно-предупредительная сигнализация ЗНЗ. Работа в режиме ЗНЗ одной из фаз является весьма нежелательной и опасной. Во-первых, в режиме ЗНЗ одной из фаз рабочее на­пряжение двух других фаз относительно земли повышается в Ö3 раза, что увеличивает вероятность перекрытия изоляции других фаз.

Во-вторых, при неустойчивом горении дуги в месте ЗНЗ возникают и распространяются по сети перенапряжения, кото­рые еще больше повышают вероятность повреждения изоляции неповрежденных фаз.

В-третьих, в месте ЗНЗ появляется опасность поражения людей и животных шаговым напряжением.

В ряде случаев грунт в месте установки опоры с поврежден­ной изоляцией под действием тока ЗНЗ подсыхает. Переход­ное сопротивление растет, значение тока уменьшается и ЗНЗ как бы «исчезает». Это чревато опасностью поражения людей высоким напряжением в случае прикосновения к опоре с по­врежденной изоляцией.

На ВЛ к неустойчивым повреждениям изоляции могут при­водить набросы различных предметов на провода. Известны случаи замыкания проводов полосками  тонкой алюминиевой фольги из демонтированных электрических конденсаторов. Иногда замыкания возникают 'Вследствие сближения фазных проводов с деревьями и кустарниками в ветреную погоду. С точ­ки зрения электробезопасности особенно опасны замыкания на землю при обрыве фазного провода на одной из опор или при­ближении сильно провисшего провода, находящегося под напря­жением, к поверхности земли.

Большинство ЗНЗ кабельных линий б—10 кВ являются не­устойчивыми. После первого кратковременного пробоя электри­ческая прочность изоляции обычно восстанавливается и ЗНЗ самоустраняется (цикл «пробой — восстановление»); Явления самоустранения ЗНЗ объясняются свойствами бумажно-масля­ной изоляции КЛ, а также условиями гашения электрической дуги в маслонаполненных силовых и измерительных трансфор­маторах.

Во многих случаях после первого цикла «пробой — восста­новление» возникает еще несколько (до 10 и более) циклов не­устойчивых замыканий и только потом ЗНЗ кабельных линий становится устойчивым. После первого цикла пробоя — восста­новления устойчивое замыкание возникает через несколько ча­сов, а в 40% случаев — через несколько суток. Таким образом, ясно, что повреждения КЛ развиваются постепенно.

Повреждения КЛ могут вызываться внутренними причина­ми, например старением изоляции и развитием дефектов в кабеле или муфтах, а могут быть обусловлены внешними факто­рами: нарушением целости оболочки КЛ вследствие коррозии от блуждающих токов или химического загрязнения почвы, случаями механических деформаций при прокладке кабеля. По­явление внешнего дефекта КЛ сопровождается вытеканием про­питочной массы и попаданием влаги. Распространенным де­фектом является обрыв жил КЛ при перемещениях и осадках грунта на трассе КЛ, а также при температурной деформации КЛ, проложенных по мостам и другим инженерным сооруже­ниям.

Длительность интервалов времени от момента возникнове­ния дефекта до устойчивого повреждения КЛ колеблется от долей секунды до многих месяцев. Электрическая прочность в месте развивающегося дефекта КЛ в большинстве случаев сни­жается постепенно. Поэтому в процессе монтажа и эксплуата­ции КЛ всех напряжений систематически проводят профилак­тические испытания, позволяющие выявлять места с ослаблен­ной изоляцией. Подобные испытания проводят и в воздушных сетях 6—10 кВ.

При испытаниях от передвижной установки к поочередно отключаемым от сети КЛ подводят повышенное выпрямлен­ное напряжение согласно «Норм испытаний электрооборудо­вания».

Освоена и более прогрессивная методика испытания, при которой испытательное выпрямленное напряжение подается не на каждую КЛ последовательно, а сразу на все сеть КЛ, причем без снятия рабочего напряжения и без отключения потребителей. Эта методика используется и для испытаний участков сети ВЛ 6-10 кВ. Постоянное испытательное напряжение поднимают до 16,3 кВ для ВЛ 6 кВ и до 20 кВ для ВЛ 10 кВ со скоростью 1-2 кВ/с и контролируют ток утечки. Испытания на радиальных КЛ проводят с учетом минимального ущерба для потребителей: в выходные дни или ночью, при подготовленных резервах ремонтных материалов, извещении персонала и развернутых средствах ОМП.

В этих случаях ущерб от пробоя изоляции минимален и во много раз меньше ущерба от внезапного аварийного пробоя изоляции КЛ или ВЛ в процессе эксплуатации. В большинстве случаев возникает ЗНЗ одной из фаз. Невелика степень разрушения изоляции в месте повреждения, так как мощность испытательной установки небольшая.

§ 4. ОБРЫВЫ ПРОВОДОВ ВЛ И КЛ

 

Обрывы фазных проводов являются весьма опасным видом повреждения. Они наблюдаются как на воздушных, так и на кабельных линиях в сетях с малым током замыкания на землю. Причиной обрывов проводов ВЛ являются дефекты монтажа, ветер, гололед и т.д. чаще всего обрывается один из трех фазных проводов. При обрыве симметрия токов нагрузки нарушается, возникают токи и напряжения обратной последовательности. Это приводит к длительному недопустимому нагреву двигателей, сохранивших достаточный вращающий момент. Часть двигателей останавливается, и длительное время остается включенной на две фазы, недопустимо нагревается и выходит из строя.

Оборвавшийся провод ВЛ падает на землю. При этом возникает три характерных режима:

При обрыве в середине пролета возникает замыкание с касанием упавших проводов земли, при этом ток нагрузки в поврежденной фазе протекает часть пути по земле, встречая увеличенное сопротивление (режим, как при ЗНЗ, дополнительно характеризуется появлением токов и напряжений обратной последовательности);

При обрыве около одной из опор ВЛ и касании земли упавшего провода со стороны источника возникает сложный вид повреждения, характеризующийся исчезновением тока нагрузки в поврежденной фазе, появлением токов и напряжений обратной последовательности, тормозятся  и останавливаются двигатели (нагрузки питается только по двум фазам, емкостный ток замыкания на землю течет от места замыкания на землю течет от места замыкания к питающей подстанции и растекается по сети);

При обрыве около одной из опор ВЛ и касании земли упавшего провода со стороны нагрузки также исчезает ток в поврежденной фазе, появляются токи и напряжения обратной последовательности, нагрузка питается по двум фазам, страдают двигатели; емкостной ток замыкания на землю течет не от места замыкания к питающей подстанции, а по поврежденной фазе сначала направляется к нагрузке, встречая на своем пути увеличение сопротивления, и только потом возвращается по неповрежденным фазам к месту повреждения и далее к питающей подстанции.

Причиной обрывов фазных проводов КЛ могут быть смещения грунта при оползнях, землетрясениях – так называемые «растяжки», нарушения правил землеройных работ в зоне трассы КЛ и другие причины.

Особенностью обрывов жил КЛ является возможность отсутствия, какого бы то ни было одно- или многофазного замыкания. Последствия обрыва типа «растяжки» проявляются в исчезновении тока нагрузки в поврежденных фазах, появлении токов и напряжений обратной последовательности.

При обрывах жил возможны повреждения изоляции и оболочки КЛ. В этом случае возникают те же три варианта замыкания на землю с обрывом фазы, что и для ВЛ:

ЗНЗ с протеканием тока нагрузки по земле в месте повреждения;

ЗНЗ с замыканием жилы на оболочку только со стороны питания;

ЗНЗ с замыканием жилы на оболочку только со стороны нагрузки.

Количество разновидностей повреждений с обрывами нескольких проводов фаз ВЛ или КЛ весьма велико. Сложные виды повреждений могут быть рассмотрены как комбинация различных повреждений одной, двух или трех фаз.

Категория: Электроснабжение | Добавил: electrik1 (17.10.2009)
Просмотров: 5712 | Рейтинг: 5.0/4
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Объявления
ОБЛАКО
автоматы Нормы аттестация ГАЗ Вагоноопрокидыватель надежность мест испытание персонал Забайкалье проводка опора 110 повышающий трансформатор акт освещение витрины Электрический шахта работники ремонт ОБСЛЕДОВАНИЙ обучение рабочих СТАНДАРТИЗАЦИИя контроль единица Огнетушитель реклама закон отключения.аварийной гтс трубы прибор ОРУ теплосеть фильтры инженер потребление переток инструктаж измерение заземление фз котел общедомовые ЛЭП Феррорезонанс энергоэффективность тепловизор 110 Турбина электросчетчики выбор свет асу до 1000 энергия Правила Ростехнадзор ствол методика СССР военные МЕЖГОСУДАРСТВЕННая цепь проверка масленные электропривод МРСК непрямой массаж сердца ТОК подготовка Ипотека Москва конец света напряжение тепловое оборудование ТЭЦ закупки зима теплоснабжение трансформаторы напряжения Вагончик электробезопасность нарушения подстанция зануление ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ руководство отстранить графики Инструкция электроэнергия Промбезопасность
Статистика

Онлайн всего: 0
Гостей: 0
Пользователей: 0
Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика
Block title
QR код ссылка на сайт для смартфонов
.
Copyright MyCorp © 2014
Создать бесплатный сайт с uCoz