Многие отечественные сети, используемые для передачи электроэнергии, эксплуатируются в течение длительного времени. Особенно сильному износу подвержены ЛЭП среднего класса, мощность которых находится в диапазоне 6-35 кВ. Поэтому у них отмечается достаточно высокая аварийность, усугубляемая неблагоприятными внешними условиями. Обледенения и другие факторы приводят к коротким замыканиям и другим негативным последствиям.
Аварийные места в большинстве случаев определяются визуально, отнимая много времени и вызывая перебои в электроснабжении. Решить эту задачу помогает индикатор короткого замыкания (ИКЗ), оперативно устанавливающий сам факт обрыва и точно указывающий на место аварии.
Принцип работы индикатора
ИКЗ относятся к категории микропроцессоров, подающих сигналы в случае прохождения токов с отклонениями от нормы. Местом установки служат воздушные линии, а также ячейки трансформаторных подстанций. Вся сеть разделяется на отдельные участки, находящиеся под постоянным контролем. Любое повреждение и нарушение электрических параметров приводит к срабатыванию прибора.
На линиях электропередачи индикаторы устанавливаются на фазный провод или закрепляются на опоре. Текущее значение тока и напряжения измеряется постоянно. Полученные амплитуды сравниваются с заданными контрольными уставками. Для замеров токов используются индукционные датчики, представляющие собой ферромагнитные сердечники. Напряжение измеряется с помощью емкостных датчиков. Все датчики выполнены в бесконтактном варианте и помещены в общий герметичный корпус прибора.
Обработка полученных данных производится с использованием встроенного контроллера, выделяющего из общего потока информации нужные данные, указывающие на аварийную ситуацию. Когда значение уставок оказывается превышенным, начинается индикация аварии, определяется ее тип. Причинами обычно становятся однофазное замыкание на землю или короткое замыкание между фазами. Для подачи сигналов используются светодиоды повышенной яркости, а полученные данные заносятся в память.
Яркие светодиоды хорошо просматриваются с расстояния 100 метров, поэтому информация об аварии может приниматься визуально. Кроме того, данные могут сниматься через дистанционный пульт, соединенный с радиоканалом ближней связи. Более сложные устройства позволяют принимать и передавать информацию на монитор пульта диспетчера, который оперативно реагирует и направляет рабочих на аварийный участок. При этом, на экране появляется значок короткого замыкания.
Настройка индикаторов производится дистанционно, без снятия их с опоры ЛЭП. Одной из таких настроек является автоматическое прекращение индикации при возобновлении подачи напряжения. Эта же операция может выполняться через определенный временной интервал или ручным способом при помощи пульта управления.
Установка индикаторных устройств
Индикаторы устанавливаются в комплекте на всей протяженности линии электропередачи примерно через каждые 2 километра. Также они устанавливаются в местах, где начинается отпайка дополнительной линии от основной ЛЭП.
Обнаружение аварийных мест выполняется последовательно, путем визуального осмотра индикаторов от подстанции и далее по всей линии. Двигаясь в выбранном направлении, можно легко обнаружить указатель световых сигналов приборов, установленных перед местом аварии. С этой целью индикаторы оборудованы яркими светодиодами или специальными блинкерами, покрытыми светоотражающим составом.
Устройства, расположенные за аварийным участком, не будут подавать никаких сигналов. Благодаря такой системе, авария может быть оперативно локализована на конкретном участке. Если же местом аварии стала отпайка от главной линии, то индикаторы тоже сработают. В этом случае участок отпайки отключается, не прерывая функционирование основной магистрали.
Индикаторы короткого замыкания ИКЗ выпускаются в нескольких модификациях, отличающихся способами замеров электрических параметров высоковольтных линий. У них разная чувствительность к минимальным токам коротких замыканий, различные источники питания, способы связи и индикации. Благодаря широкому ассортименту, имеется возможность выбора наиболее оптимальной модели для ее установки и эксплуатации в конкретных местах. Перед монтажом индикаторов следует учесть длину высоковольтной линии, количество дополнительных линий и их отпаек, показатели рабочего тока, а также стандартный ток во время однофазного и межфазного замыкания. Существуют и другие факторы, которые следует учесть, чтобы защитная система получилась максимально эффективной.
Преимущества индикаторов для ЛЭП
Применение индикаторных устройств дает целый ряд несомненных преимуществ, обеспечивая устойчивую работу линий электропередачи.
В первую очередь нужно отметить следующие:
- Ненормальные токи и режимы определяются непосредственно на аварийном участке. За счет этого получаются более точные данные по сравнению с обычным поиском повреждений.
- Дистанционная передача полученной информации. Индикаторы КЗ оборудованы релейными выходами, с помощью которых выполняется подключение к системам передачи данных, имеющимся на подстанциях. Дежурный оператор в короткий срок узнает о повреждении на участке и своевременно организует мероприятия по его ликвидации.
- Место аварии определяется с высокой точностью. Это зависит от количества приборов, установленных в сети. Чем их больше, тем меньшие размеры будут у контролируемых участков. На коротких отрезках обнаружить повреждение можно гораздо быстрее, после чего туда оперативно высылается ремонтная бригада.
- Индикаторы способны работать в автономном режиме и не требуют обслуживающего персонала.
- Простой и легкий монтаж.
Особенности, которые нельзя назвать недостатками, но следует учитывать в работе:
- Обеспечение питания индикаторов на период устранения повреждений.
- Индикатор короткого замыкания не способен улавливать обычные обрывы и режимы неполной фазы.