Изобретение относится к области электроизмерительной техники. Технический результат: повышение точности измерения расстояния до места короткого замыкания в разветвленных высоковольтных линиях. Сущность: производятся одновременные измерения ортогональных составляющих минимальных междуфазных напряжений в различных точках разветвленной высоковольтной линии при междуфазном коротком замыкании, одновременно измеряют минимальные междуфазные векторные значения. С использованием известных значений комплексных сопротивлений между этими точками определяют максимальные векторные значения разности фазных токов на этих участках. Используя их, находят максимальную разность фазных токов поврежденного участка, расположенного в ближайшей окрестности точки короткого замыкания. Определяют расстояние до точки короткого замыкания от ближайшей к ней точки измерения напряжения, где протекает полученный ток. При таком расчете учитываются токи нагрузок неповрежденных фаз и точность расчета расстояния повышается. При этом не требуется измерение токов и отпадает необходимость использования трансформаторов тока, работающих в нелинейных режимах при больших токах короткого замыкания. 4 ил.
Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано при измерении расстояния до места короткого замыкания в высоковольтных линиях.
В известном способе, реализованном в устройстве [Фиксирующий индикатор сопротивления ФИС / А.И.Айзенфельд, В.Н.Аронсон, В.Г.Гловацкий. М.: Энергоатомиздат, 1987. – 64 с.: ил.- (Б-ка электромонтера; Вып.595)], производится измерение входного напряжения и тока петли короткого замыкания и делением реактивной составляющей напряжения на ток определяют расстояние до места короткого замыкания. Для снижения погрешности от наличия токов нагрузки производится вычитание из тока аварийного режима тока нагрузки доаварийного режима. Источником погрешности при этом оказывается неравенство токов неповрежденных отпаек фидера в аварийном и доаварийном режимах.
Недостатком способа является наличие погрешности, обусловленной токами нагрузки. Источником погрешности также является необходимость измерения тока, изменяющегося в достаточно широких пределах (0-1000 А), что технически связано с наличием достаточной нелинейности преобразования трансформатора тока при больших значениях тока.
Задача изобретения – повышение точности измерений.
Поставленная цель достигается тем, что с измерением расстояния до места короткого замыкания в высоковольтных электрических сетях, включающим измерение минимального значения вектора напряжения аварийного режима и определение отношения реактивной составляющей напряжения к току, согласно изобретению одновременно измеряют минимальные междуфазные векторные значения напряжений линии в различных точках и с использованием известных значений комплексных сопротивлений между этими точками определяют максимальные векторные значения разности фазных токов на этих участках, используя которые находят максимальную разность фазных токов поврежденного участка, расположенного в ближайшей окрестности точки короткого замыкания; определяют расстояние до точки короткого замыкания от ближайшей к ней точки измерения напряжения где протекает полученный ток.
Вариант устройства, реализующий предлагаемый способ, изображен на фиг.1а, где основой является известное устройство (Фиксатор направления короткого замыкания. Патент №2328752, Рос. Федерация, МПК H02G 7/16; G01R 31/00, №2005128914; заявл. 15.09.2005; опубл. 10.07.2008. Бюл. №19. Гаджибабаев Г.Р., Гайдаров P.M.) передачи информации об участке междуфазного короткого замыкания.
ФИНКЗ состоит из приемного (ПрУ1), устанавливаемого на подстанции, и передающих (ПУ2, ПУ3, ПУ4) устройств, устанавливаемых на опорах высоковольтной линии Л5. ПУ и ПрУ соединяются с фазами линии через высоковольтные резисторы (ВВС) 4-6 мОм. В рабочем режиме линии через них ПУ получает питание. При коротком замыкании в точке К1 магнитное поле тока короткого замыкания охватывает ПУ3 и он, срабатывая, после отключения линии за счет накопленной энергии посылает в линию импульсы постоянного напряжения за заданный интервал времени, отсчитываемый от момента короткого замыкания, и по этому признаку ПрУ1 различает сработавшие ПУ.
В отличие от ФИНКЗ в предлагаемом устройстве срабатывают по факту снижения междуфазного напряжения ниже уставки все ПУ отключенного фидера и при этом согласно фиг.1а магнитное поле тока короткого замыкания охватывает только ПУ3 и его выходное напряжение U2 согласно фиг.2 имеет положительный знак, а напряжения U1, U3 остальных передающих устройств имеют отрицательный знак.
В передающих устройствах в момент снижения междуфазного напряжения ниже уставки измеряются и запоминаются минимальные значения междуфазных напряжений в виде ортогональных значений, измеренных через четверть периода промышленного тока (векторные значения).
При коротком замыкании фаз А и В в точке К1 и при неуспешном автоматическом повторном включении линии (АПВ) в момент t1 открывается канал приемного устройства с напряжением логической 1 U4 и на интервалах t3-t2 и t4-t3 ПУ2 посылает в линию сигналы постоянного напряжения U1 и длительности указанных интервалов времени находятся в линейной зависимости от значений ортогональных составляющих. Аналогично передаются в линию сигналы U2 и U3 в интервалы открытия соответствующих каналов приемного устройства с напряжениями U5 и U6.
Измерение соответствующих ортогональных составляющих напряжения на подстанции производится приемным устройством.
Принципиальная схема участка линии согласно фиг.1а приведена на фиг.1б, где по измеренным минимальным значениям векторов напряжений U
AB1, U
AB2, U
AB3 и значениям комплексных сопротивлений участков линии Z1, Z2, Z3 определяют максимальные значения разностей токов фаз по выражениям
I
AB1=I
A1–I
B1=(U
AB1–U
AB2)/Z1
I
AB3=I
A3–I
B3=(U
AB2–U
AB3)/Z3
I
AB2=I
А2–I
B2=(I
A1–I
B1)-(I
A3–I
B3).
Далее, по известным значениям тока I
AB2, напряжения U
AB2, удельному реактивному сопротивлению xуд участка линии с сопротивлением Z2 определяют расстояние L от точки измерения напряжения U
AB2 до места короткого замыкания по известной формуле
L=UAB2*sinφ2/(IAB2*худ)=z2*sinφ2/xуд (км),
где 
– действующее значение комплексного напряжения U
AB2=АAB2+jBAB2 с действительной и мнимой частями AAB2 и ВAB2 (они являются ортогональными составляющими, измеренными передающим устройством ПУ2);
– действующее значение комплексного тока I
AB2=I
A2–I
B2=(CA2
+jDA2)-(CB2
+jDB2)=(CA2-CB2)+(DA2-jDB2)=CAB2
+jDAB2 с действительной и мнимой частями CAB2 и DAB2; φ2 – аргумент комплексного сопротивления Z2+Rп, определяемый как разность начальных фаз напряжения ψu и тока ψi, т.е. φ2=ψu-ψi, где
ψu=arctg ВAB2/АAB2, ψi=arctg DAB2/СAB2
Как и в прототипе активное сопротивление Rп в точке короткого замыкания не вносит погрешности при измерении расстояния.
Вышеприведенные расчеты показывают, что при отсутствии ответвлений между точками измерения междуфазных напряжений ошибка определения расстояния до точки короткого замыкания отсутствует при наличии нагрузочных токов неповрежденных отпаек, в то время как в прототипе они обуславливают достаточно большие погрешности.
Источником снижения погрешности также является отсутствие необходимости измерения тока.
Вариант передающего устройства, реализующий предлагаемый способ, приведен на фиг.3.
Оно состоит из высоковольтных сопротивлений ВВС6-ВВС8, выпрямителя В9, источника информационного сигнала ИИС10, накопительной емкости С11, ключей К12-К21, логических элементов НЕ22-НЕ24, аналоговых сумматоров СУМ25-СУМ28, преобразователей переменного напряжения в постоянное ПР29-ПР33, компараторов КП34-КП36, логических элементов ИЛИ37, ИЛИ38, логических элементов И39, И40, ждущих мультивибраторов ЖМ41-ЖМ43, дифференцирующих устройств ДУ44, ДУ45, запоминающих устройств ЗУ46, ЗУ47, преобразователя напряжения в длительность импульсов ПНДИ48.
Принцип работы передающего устройства заключается в следующем.
К трем фазам Л5 с фазными напряжениями UA, UB, UC подключаются ВВС6, ВВС7, ВВС8, образующие делители напряжения с СУМ25, СУМ26, СУМ27, на выходах которых выделяются сигналы линейных напряжений высоковольтной линии (ключ К12 открыт). Эти синусоидальные сигналы преобразуются на выходах ПР29, ПР30, ПР31 в постоянные напряжения, пропорциональные линейным напряжениям UAB, UBC, UCA. Согласно схеме в КП34 и КП35 производится сравнение сигналов UAB, UBC и UBC, UCA соответственно. Наличие на выходах компараторов КП34 и КП35 сигналов логических 1 означает соблюдение соотношений UAB>UBC и UBC>UCA и поэтому наименьшим междуфазным напряжением оказывается UCA. Аналогично, при соблюдении соотношений UAB<UBC и UBC<UCA на выходах компараторов получим логические 0 и наименьшим оказывается напряжение UAB. При наличии на выходе КП34 логической 1, а на выходе КП35 логического 0 наименьшим оказывается напряжение UBC. При указанных соотношениях соответственно появляются логические 1 на выходах И39, НЕ24 (через ИЛИ37) и И40 (через НЕ23). Выходные сигналы указанных элементов поступают на входы управления ключей К14, К15 и К16, на информационные входы которых поступают сигналы линейных напряжений UAB, UBC, UCA с выходов СУМ27, СУМ25, СУМ26 соответственно. Выходы указанных ключей подсоединены к входам СУМ28 и, согласно вышеописанному, на его выходе выделяется минимальное междуфазное напряжение в виде синусоидального сигнала при коротком замыкании в линии. Далее это синусоидальное напряжение преобразуется в постоянное на выходе ПР32, поступающее на вход КП36. По факту снижения междуфазного напряжения ниже уставки (uуст) КП36, на выходе последней появляется сигнал логической 1, открывающий К17 и на его выходе повторяется выходное напряжение СУМ28. Элемент ПР33 преобразует переменное выходное напряжение К17 в постоянное и по переднему фронту его появления на выходе ДУ44 появляется кратковременный импульс, открывающий К18 и поэтому происходит запись в ЗУ46 практически мгновенного значения (первой ортогональной составляющей) аварийного напряжения. Одновременно запускается выходным импульсом ДУ44 элемент ЖМ41, который через четверть периода промышленного тока на выходе ДУ45 формирует кратковременный импульс и через К19 в ЗУ47 происходит запись второй ортогональной составляющей. Выходной импульс ДУ44 также запускает ЖМ42 и ЖМ43, которые через фиксированные интервалы (для ПУ2 t2 и t4 на фиг.2) от момента короткого замыкания открывают К21 и К20 соответственно и записанные ортогональные составляющие поступают на вход ИЛИ38 и далее на вход ПНДИ48. В ПУ2 интервалы t3-t2 оказываются пропорциональными первой, а t4-t3 – второй ортогональной составляющей благодаря модуляции интервала времени в элементе ПНДИ48. Аналогичные преобразования происходят в ПУ3 и ПУ4. Выходной сигнал логической 1 ПНДИ48 закрывает К12 и открывает К13. В нормальном режиме работы линии, когда положения указанных ключей обратные, через В9 заряжаются емкости ИИС10 (до напряжения 200-400 В, передаваемого в линию) и С11 (питает схему в режиме передачи сигнала). При открытом К13 в вышеуказанные интервалы происходит передача постоянного напряжения в линию через ВВС8, принимаемая ПрУ1 на подстанции (такой метод передачи сигнала опробован в вышеуказанном устройстве ФИНКЗ).
На фиг.3 отдельно выделен блок выделения минимального междуфазного напряжения (БВММН49).
Вариант приемного устройства, реализующий предлагаемый способ приведен на фиг.4.
Оно состоит из ВВС50-ВВС52, БВММН53, ПР54, НЕ55, ЖМ56-ЖМ60, фильтра низкой частоты ФНЧ61, ДУ62, ДУ63, К64-К71, ЗУ72, ЗУ73, И74-И76, преобразователей длительности в напряжение ПДН77-ПДН79, триггеров Тг80-Тг82, исполнительных элементов ИЭ83-ИЭ90.
Принцип работы приемного устройства заключается в следующем.
Элементы ВВС50-ВВС52 подключаются к Л5 и их вторые выводы – к входным выводам БВММН53 (имеет идентичную схему с БВММН49 на фиг.3) аналогично, как и в передающем устройстве. К выходу БВММН50 (выход К17 на фиг.3) подключены элементы ПР54, ЖМ56, ДУ62, ДУ63, К64, К65, ЗУ72, ЗУ73, функционирующие аналогичным элементам фиг.3, и в результате происходит запись ортогональных составляющих напряжения Л5 на подстанции, отображаемые ИЭ83 и ИЭ84.
С другого выхода БВММН53 (см. выход КП35 на фиг.3) сигнал поступает на вход НЕ55 и при отключении линии междуфазное напряжение исчезает и на его входе появляется сигнал логического нуля, а с выхода поступает логическая 1 на вход ЖМ57 и на его выходе появляется сигнал логической 1 в момент t1. В момент t6 на его выходе появляется сигнал логического 0 и от спада заднего фронта импульса срабатывают ЖМ58. Согласно фиг.3 за интервал t6-t1 сигнал U4 равен логической 1. На интервалах t3-t2 и t5-t4 на выходе ФНЧ61 выделяется постоянное напряжение логической 1 U1 с выхода ПУ2, поступающее на выход И74, т.к. на обоих входах его имеются логические 1. На выходе ПДН77 далее выделяются сигналы ортогональных составляющих ПУ2, поступающие на информационные входы К66 и К67. От переднего фронта выходного напряжения ФНЧ61 (момент t2 на фиг.2) на верхнем выходе Тг80 устанавливается логическая 1, поступающая на вход управления К66. В момент t4 передним фронтом импульса на нижнем выходе Тг80 устанавливается логическая 1, поступающая на вход управления К67. Таким образом сигналы, пропорциональные ортогональным составляющим ПУ2 через К66 и К67 регистрируются ИЭ85 и ИЭ86. В момент t6 от заднего фронта выходного импульса ЖМ58 срабатывает ЖМ59 и далее происходит запись ортогональных составляющих ПУ3 в ИЭ87 и ИЭ88 аналогично записи ортогональных составляющих ПУ2. Также идет запись ортогональных составляющих ПУ4 в ИЭ89 и ИЭ90.
Способ измерения расстояния до места короткого замыкания в высоковольтных электрических сетях, заключающийся в измерении минимального значения вектора напряжения аварийного режима и определении отношения реактивной составляющей напряжения к току, отличающийся тем, что одновременно измеряют минимальные междуфазные векторные значения напряжений линии в различных точках и с использованием известных значений комплексных сопротивлений между этими точками определяют максимальные векторные значения разности фазных токов на этих участках, используя которые, находят максимальную разность фазных токов поврежденного участка, расположенного в ближайшей окрестности точки короткого замыкания; определяют расстояние до точки короткого замыкания от ближайшей к ней точки измерения напряжения, где протекает полученный ток.
Нередко виновниками аварий в электросетях становятся короткие замыкания. Они же часто являются источником возникновения пожара, причиной выхода из строя электроприборов и отдельных участков сетей. Эффективной мерой в борьбе с последствиями замыканий является применение плавких предохранителей или использование современных автоматов защиты, которые отсекают от питания неисправные участки цепей. Но тогда возникает проблема: как найти короткое замыкание на обесточенном проводе или приборе. Поиск неисправности всегда труднее, чем устранение дефекта, поэтому о некоторых простых способах обнаружения КЗ пойдёт речь в данной статье.
Причины возникновения КЗ
Чтобы бороться с негативными явлениями, необходимо, прежде всего, выяснить причину их возникновения. Для этого дадим определение термину «короткое замыкание».
Уверен, что у большинства из вас ответ готов: «Короткое замыкание, это когда соприкасаются друг с другом два проводника с током разной полярности». Такое определение верно только отчасти. Оно не описывает полной картины КЗ. В частности, короткое замыкание может возникнуть между двумя фазными проводами, и не обязательно в результате их касания.
На рисунке 1 показана схема короткого замыкания фазных проводников.
Поэтому правильный ответ таков: КЗ – явление, возникающее в результате соединение двух точек участка цепи, вызвавшее состояние, при котором сопротивление нагрузки оказывается намного меньше, от внутреннего сопротивления источника тока.
Исходя из определения, становится понятно, что причиной возникновения короткого замыкания может стать любая ситуация, приводящая к значительному уменьшению сопротивления между проводниками с разными потенциалами. Например, пробой диода или другого электронного элемента в схеме электрического устройства. КЗ возникает в результате ошибочного соединения проводов (фазы с нулём) при выполнении монтажа электропроводки.
Довольно часто короткие замыкания вызывает:
- Обрыв проводов в энергосетях под напором сильного ветра, от налипания снега и по другим причинам.
- В домашней сети причиной КЗ нередко стаёт неисправность электропроводки или чрезмерная нагрузка отдельных участков электрической сети.
- Короткие замыкания встречаются в электрическом оборудовании, как правило, из-за плохого состояния соединительных шнуров, причиной которого является небрежное отношение к ним.
- Электрикам иногда приходится устранять последствия КЗ в результате повреждения кабеля при самовольном выполнении земляных работ. Несанкционированное рытьё траншей приводит не только к нарушению изоляция проводов, но и к замыканиям ковшом экскаватора токоведущих жил.
- Использование электрической проводки не по назначению. Например, применение во внешних линиях передачи электрического тока проводов, предназначенных для внутренних сетей. Под действием солнечных лучей, влаги, перепадов температур изоляция разрушается. Когда трещины заливает вода, происходит контакт между проводами с накоплением электролитических солей. Рано или поздно там случится короткое замыкание.
- Механическое повреждение, когда участок электропроводки замыкается от повреждения кабеля гвоздём, шурупом, сверлом или в результате случайного задевания рабочей частью строительного инструмента. Такие короткие замыкания характерны для скрытой электропроводки.
Существуют и другие причины аварий связанных с КЗ, но они встречаются очень редко. Например, эксплуатация электророзеток с плохими контактами. Вследствие искрения розеток образуется сажа, которая оседает на пластиковые детали. При длительной эксплуатации, особенно если включать потребители с повышенными нагрузками, слой сажи может замкнуть провода. Последствие показаны на рисунке 2.
До этого редко доходит, так как замыканию предшествует появление едкого запаха горелой проводки, что обычно побуждает владельца квартиры заменить неисправную розетку.
Способы поиска короткого замыкания
Если неприятность всё-таки случилась в квартире, где установлены стандартные предохранители или автоматические выключатели, то вы, в худшем случае, отделаетесь лёгким испугом. Вам также придётся пережить временные неудобства, связанные с отсутствием электричества.
Ваши действия: вызывайте электрика либо пытайтесь устранить короткое замыкание самостоятельно.
Алгоритм поиска места КЗ.
Первым делом обесточьте электрическую цепь, удалив предохранители или выключив все не сработавшие автоматы. Потом отключите от питания все электрические приборы и займитесь поиском неисправности.
Визуальный осмотр
В результате короткого замыкания выделяется значительное количество тепла, прежде всего, сильно нагревается точка контакта проводов. Это вызывает процесс возгорания проводки, с выделением запаха и большого количества нагара. Именно по этим признакам можно определить где произошло короткое замыкание или локализовать место поиска.
Если розетки целые, без признаков горения, перейдите к вскрытию распределительных коробок. Вскрывая их по очереди, можно обнаружить возгорание изоляции или даже найти причину этой неприятности.
Пример, демонстрирующий видимые последствия КЗ показан на рис. 3.
В случае, когда визуальный осмотр не дал результатов – замените неисправный предохранитель и вверните пробки, либо включите автоматы. Они могли сработать от чрезмерной нагрузки сети или от КЗ в одном из электроприборов. Если это так, то такими действиями вы восстановите электропитание сети. Признаком работоспособности может служить то, что автоматы не срабатывают, а предохранители не перегорают.
Для убеждения включите освещение. По очереди включайте все электроприборы и наблюдайте за светом лампочек. Если при включении очередного потребителя тока свет погаснет – ищите причину КЗ в нём.
Применение мегаомметра или мультиметра
Короткое замыкание может произойти на участке скрытой электропроводки. Это худший из возможных вариантов. Поиск КЗ в стене и способ его устранения очень затруднён. Он требует определённых навыков и наличия оборудования, например мегаомметра или мультиметра. Если вы умеете пользоваться мультиметром, то попытайтесь с его помощью определить неисправную цепь. Облегчить задачу поиска вам наличие схемы проводки.
Проделайте следующие шаги:
- При отключённых электроприборах (обязательно на обесточенной сети) замеряйте сопротивления цепи на отельных её участках. По возможности используйте электрическую схему электроснабжения вашего дома. На исправных участках прибор будет показывать бесконечно большое сопротивление. А на участке, где есть короткое замыкание, сопротивление должно равняться нулю. Однако прибор мультиметр может показать и большую величину сопротивления, особенно если до места КЗ большое расстояние. Для такого случая лучше использовать мегаомметр (при наличии).
- При отсутствии упомянутых приборов используйте контрольную лампу с автономным источником тока. Оборудуйте для этого щупами карманный фонарик (лампочка должна загораться от прикосновения штырьков между собой). Замыкая поочерёдно соответствующие жилы проводки на скрутках распределительных коробок, вы, по загоранию лампочки, точно определите, на каком участке сети со скрытой проводкой есть короткое замыкание.
- Устраните повреждённый провод. Проведение точечного ремонта электропроводки не имеет смысла. Во-первых, скрытая проводка находится под штукатуркой или другой облицовкой, а это дополнительные расходы на заделывание стены. Во-вторых – лучше заменить весь (по возможности) повреждённый провод, так как не исключено повторное замыкание на данном участке. Если позволяют условия, новый провод спрячьте за плинтусом. Используя специальный короб, подведите его к розетке.
Бывают случаи, когда короткое замыкание является причиной обрыва проводки. Для поиска обрыва используйте те же приборы, что и для определения замыканий. Чтобы найти обрыв замыкайте свободные концы проводов на конце участка поиска. В данном случае нулевое или близкое к нулю сопротивление – признак исправности, а бесконечно большое – показывает разрыв. Контрольная лампочка погаснет при подсоединении её к проводу, на котором есть обрыв.
На рисунке 4 показан пример использования мультиметра для поиска КЗ.
Метод исключения
Данный метод работает, когда есть возможность поочерёдно исключать из зоны поиска неповрежденные приборы или участки цепи.
Народный метод по звуку и запаху
Принцип поиска короткого замыкания по источнику запаха, описанный выше. Что касается звука, то здесь всё сложнее. Если вы не услышали хлопка в момент КЗ, то вряд ли сможете его воспроизвести при поиске на обесточенной цепи. Можно, конечно, принудительно удерживать рычаг автомата во включённом положении или вместо стандартного предохранителя поставить мощный «жучок», но последствия от этого могут быть катастрофическими.
По звуку вы можете определить разве что неисправный контакт. Его уличает потрескивание или шипение. Нагревание неисправного участка электрической цепи служит дополнительным признаком плохого контакта.
Методы устранения и профилактика
- Розетки, шнуры питания и другие замкнувшие элементы сети лучше заменить.
- Для устранения коротких замыканий в электроприборах пользуйтесь услугами специализированных мастерских, либо ремонтируйте самостоятельно (при наличии знаний и опыта).
- Разрыв кабеля ликвидируйте путём замены повреждённого участка новым проводом. При этом следите, чтобы коэффициент сопротивления изоляции соответствовал величине тока.
В целях профилактики проверяйте исправность контактов. Вовремя меняйте розетки. Используйте только стандартные электроприборы. Не допускайте превышения уровней нагрузок. К источнику тока подключайте только исправные электроинструменты и другую бытовую технику.
На рис. 5 показаны последствия эксплуатации электрогенератора с неисправным шнуром.
Помните, что ваша безопасность во многом зависит от надёжности системы электроснабжения жилых и бытовых помещений. Это тот, из немногих случаев, где экономия не уместна.
Видео в дополнение темы
Содержание
- Определение места повреждения кабеля
- Содержание статьи
- Виды повреждений кабельных линий
- Поиск повреждений кабеля в нестандартных ситуациях к содержанию
- Обнаружение повреждения с помощью импульсов тока к содержанию
- Метод затухающего сигнала к содержанию
- Дифференциальный метод сравнения к содержанию
- Как локализовать короткое замыкание в витой паре при помощи кабельного тестера Greenlee NetCat Pro (NC-500)?
- Поиск места короткого замыкания в паре
- Поиск короткого замыкания между жилами разных пар
Определение места повреждения кабеля
Производство и обслуживание кабелей и кабельных сетей – это хорошо знакомый и отлаженный процесс. Но повреждения кабеля всё равно случаются даже у профессионалов. Поэтому для ликвидации и предупредительной локализации повреждений очень важно иметь не только квалифицированный персонал, но и профессиональное оборудование.
Содержание статьи
Виды повреждений кабельных линий
Кабельные линии регулярно подвергаются неблагоприятному воздействию капризов природы. Но чаще всего неприятности происходят по вине человека. Например, при земляных работах или сдвигах грунта, среди самых частых причин повреждений можно назвать следующие: старение или окончание расчётного срока эксплуатации, перенапряжение, тепловая перегрузка, коррозия, неквалифицированная прокладка кабеля, дефекты производства, а также дефекты, возникающие при транспортировке и хранении.
- Короткое замыкание
Поврежденная изоляция приводит к низкоомному замыканию двух или более проводников в месте повреждения. - Замыкание на землю/ короткое замыкание на землю
Повреждения могут возникать из-за замыкания на землю (низкоомное соединение с потенциалом земли) индуктивно заземленной сети или изолированной сети, и/или из-за короткого замыкания на землю заземленной сети. Еще один вид повреждения — двойное замыкание на землю, характеризующееся двумя замыканиями на землю на разных проводниках с отдельно расположенными начальными точками. - Обрывы кабеля
Механические повреждения и движение земной поверхности могут вызвать обрывы одного или нескольких проводников. - Заплывающие повреждения
Зачастую повреждение не стабильно, носит эпизодический характер и зависит от нагрузки на кабель. Причиной может быть высыхание кабелей с масляной изоляцией при низкой нагрузке. Еще одна причина — частичный разряд вследствие старения или электрического триинга в кабелях с полимерной изоляцией. - Повреждения кабельной оболочки
Повреждения внешней кабельной оболочки не всегда ведут к немедленному выходу кабельной линии из строя, но с течением времени могут вызывать повреждения кабеля, в частности, из-за проникновения влаги и повреждений изоляции.
Один участок может состоять из отрезков различных типов кабелей, особенно в густонаселённых местах с большим скоплением инженерных коммуникаций. Используются кабели с полимерной изоляцией или пропитанной бумажной изоляцией. На практике повреждения кабеля приходится определять на всех уровнях напряжения — как в низковольтных, так и в средне- и высоковольтных системах. Поэтому для каждодневного использования целесообразно применять оборудование для поиска повреждений кабеля, разработанное для средне- и высоковольтного диапазона, однако с таким же успехом могло бы использоваться и в низковольтных системах.
Поиск повреждений кабеля в нестандартных ситуациях к содержанию
Методика поиска повреждений кабеля предполагает следующий логический порядок выполнения действий в четыре этапа: При анализе повреждения устанавливаются характеристики дефекта и определяется дальнейшие действия. При предварительной локализации дефекта определяется место дефекта с точностью до одного метра. Далее выполняется точная локализация места повреждения, чтобы по возможности ограничить объем экскавации грунта и минимизировать время ремонта.
- анализ повреждения;
- предварительная локализация
- идентификация кабелей
- точная локализация
Повреждения кабеля необходимо локализовать быстро и точно, чтобы обеспечить условия для последующих ремонтных работ и ввода линии в эксплуатацию. Как можно быстрее и как можно точнее: главное — правильно выбрать метод измерения!
При работе с протяжёнными кабельными линиями может случиться так, что распространённый метод импульсной рефлектометрии окажется непригодным по причине слишком сильного угасания измерительного импульса или его отражения. Здесь на помощь может прийти метод импульсного тока (ICM). Для поиска заплывающих, т.е. нерегулярных и зависящих от напряжения повреждений – отлично подходит метод затухающего сигнала (Decay).
В случае, если наиболее распространённые методы определения мест повреждений кабеля, такие как метод импульсной рефлектометрии (TDR) или метод вторичного импульса/мультиимпульсный метод (SIM/MIM) оказались неэффективными, причиной может быть слишком сильное угасание измерительного сигнала на больших расстояниях, существенно усложняющее оценку импульса. Другой причиной может стать высокая ёмкость кабеля, препятствующая импульсному разряду, используемому в методе SIM/MIM, поскольку при выполнении SIM-измерения емкость импульсного конденсатора должна значительно превышать ёмкость кабеля. Поэтому в случае очень длинных кабелей рекомендуется использовать другой метод, а именно — метод импульсного тока ICM (Impulse Current Method).
Первая возможность — с помощью импульсного генератора с замкнутым импульсным переключателем зарядить кабель постоянным током до напряжения пробоя, что позволит использовать собственную ёмкость кабеля. Это повысит потенциальную ёмкость импульса. Тогда расстояние от импульсного генератора до повреждения импульсная энергия будет преодолевать не самостоятельно, а «переноситься» ёмкостью кабеля. Кроме того не требуется учитывать время ионизации, как в случае с импульсами.
Обнаружение повреждения с помощью импульсов тока к содержанию
При использовании метода импульсного тока в кабель подается импульс напряжения, чтобы в месте повреждения спровоцировать пробой. Этот пробой приводит к возникновению переходной волны, которая несколько раз проходит между местом повреждения и концом кабеля. При этом в каждой точке отражения она меняет свою полярность, поскольку в обоих случаях речь идет о низкоомных соединениях.
На основании интервала времени, с которым повторяется это отражение, можно определить расстояние до места повреждения (l=t*v/2 — измерительный кабель). Такой метод лучше всего предназначен для работы с длинными кабелями, поскольку распространяющийся по кабелю импульс очень широк (высокая энергия импульса).
У коротких кабелей множественные отражения накладываются друг на друга, что не позволяет определить временной интервал. Однако при использовании с длинными кабелями метод импульсного тока даёт хорошие результаты предварительной локализации дефектов.
Для анализа переходного импульса служит индуктивный датчик, регистрирующий ток в кабельной оболочке. Сигналы датчика отображаются с помощью импульсного рефлектометра (приборы BAUR серии IRG). На основании интервала времени между вторым и третьим, или между третьим и четвертым импульсом можно рассчитать расстояние. Для этого пользователю необходимо лишь отметить два следующих друг за другом пика или фронта отображаемой прибором IRG переходной волны. Расстояние от генератора импульсного напряжения до места повреждения равняется разнице рассчитанных прибором расстояний в метрах до обоих пиков (см. рис. ниже).
Расстояние до повреждения наглядно определяется по графику программного обеспечения импульсного рефлектометра. Чтобы на экране были отображены по возможности все пики этой переходной волны, диапазон расстояния импульсного рефлектометра IRG следует настроить таким образом, чтобы он в несколько раз превышал длину кабеля.
Метод затухающего сигнала к содержанию
Для трудно обнаруживаемых повреждений и, прежде всего, для повреждений, возникающих при высоких напряжениях подходит метод затухающего сигнала.
Большинство повреждений средне- и даже высоковольтных кабелей можно определить с помощью стандартного импульсного напряжения до 32 кВ. Однако в случае периодически возникающих повреждений (заплывающих повреждений) может произойти так, что это напряжение является недостаточным для возникновения пробоя и не даёт возможности достоверно определить место повреждения. Тогда добиться цели позволит метод затухающего сигнала (метод Decay).
При использовании данного метода кабель подключается к источнику испытательного напряжения и его ёмкость «заряжается» до тех пор, пока воздействующее напряжение не приведет к пробою.
В случае использования метода затухающего сигнала, импульсный рефлектометр выполняет оценку волны напряжения, осциллирующей после пробоя между источником напряжения и местом повреждения. В качестве датчика используется емкостный делитель напряжения.
Оценка полученных данных также проста, как и при использовании метода ICM, выполняется с помощью импульсного рефлектометра IRG. На диаграмме оценки пользователь отмечает два следующих друг за другом положительных пика напряжения, фронта кривой напряжения или, например, две точки прохождения кривой через нуль и считывает расстояние. Разница этих двух значений, деленная на 2, за вычетом длины измерительного кабеля образует расстояние до повреждения.
Поскольку у источника генератора высокий выходной импеданс, напряжение отражается только в месте повреждения, прибор самостоятельно рассчитывает отображаемое расстояние по заданной формуле.
Как и при использовании метода импульсного тока, настройки для отображения результата должны быть сделаны таким образом, чтобы зона отображения в несколько крат превышала длину кабеля. Это позволит показать несколько осцилляций.
Дифференциальный метод сравнения к содержанию
Ещё один проверенный метод определения повреждений кабельных линий – это дифференциальный метод сравнения.
Дифференциальный метод сравнения или дифференциальный метод относится к методам предварительной локализации повреждений кабеля. Используется в разветвленных электросетях, где стандартные рефлектометрические методы не могут дать необходимых результатов. Этот метод позволяет выполнять предварительную локализацию высокоомных и заплывающих повреждений. Название «дифференциальный метод сравнения» происходит от того, что выполняется сравнение двух параллельно полученных ICM-графиков, возникающих после подачи импульсной волны. Для этого генератор импульсной волны одновременно подсоединяется к поврежденной и к исправной фазе. Измерение методом импульсного тока выполняется один раз без перемычки и второй раз — с установленной в конце кабеля перемычкой между исправной и поврежденной фазой.
Если повреждение расположено на главной жиле между генератором и перемычкой, измерительный прибор выдаёт расстояние от перемычки до места повреждения. Однако если повреждение расположено на ответвлении, то измерение показывает расстояние от перемычки до начала этого ответвления.
По причине сложности и трудоемкости процесса реализации данного метода, он используется относительно редко – только в случае нечасто встречающихся разветвленных средневольтных сетей.
В оборудовании BAUR используются все современные методы измерения с максимальным уровнем поддержки в процессе поиска повреждений.
Источник
Как локализовать короткое замыкание в витой паре при помощи кабельного тестера Greenlee NetCat Pro (NC-500)?
Короткое замыкание в паре и между жилами разных пар – распространенное повреждение в структурированных кабельных сетях. Этот тип повреждения легко найти при помощи большинства кабельных тестеров, однако далеко не каждый из них может определить расстояние до короткого замыкания. Одним из тестеров, обладающим таким функционалом является Greenlee NetCat Pro. Продемонстрируем процесс поиска места короткого замыкания в витой паре при помощи этого прибора.
Включим кабельный тестер, мы попадаем в главное меню.
Рисунок 1 – Главное меню кабельного тестера Greenlee NetCat Pro NC-500
Тестер Greenlee NetCat Pro очень прост в эксплуатации. Он имеет сенсорный ЖК дисплей и интуитивно понятное меню.
Для локализации короткого замыкания в паре (разъем RJ45) используется режим многопарного тестирования – (Multi-pair test). Заходим в него и подключаем прибор к тестируемому кабелю.
Поиск места короткого замыкания в паре
Если жилы одной из тестируемых пар будут замкнуты между собой, это будет в автоматическом режиме отображено на экране тестера.
На рисунке 2 видно короткое замыкание жил 7 и 8 на расстоянии 106,2 м.
Рисунок 2 – Определение расстояния до короткого замыкания в паре кабельным тестером
Использовать в этом режиме удаленный идентификатор не обязательно. Но если он будет установлен (Рис. 3), на точность определения расстояния до короткого замыкание это не сильно повлияет.
Рисунок 3 – Определение расстояния до короткого замыкания в паре кабельным тестером Greenlee NetCat Pro NC-500 с подключенным удаленным модулем
Поиск короткого замыкания между жилами разных пар
В режиме многопарного тестирования тестер Greenlee NetCat Pro NC-500 определяет и этот тип повреждения, однако не может отобразить расстояние до него.
Рисунок 4 – Определение короткого замыкание между жилами разных пар в режиме многопарного тестирования
Для определения расстояния может быть использован режим попарного тестирования (One Pair/Coax test). Для этого понадобится доступ к каждой паре в отдельности. Это можно реализовать, разобрав розетку или патчкорд. Но удобнее использовать модульный адаптер GT-PA1902 , который входит в расширенный комплект кабельного тестера GT-NC-KIT или поставляется отдельно.
Подключившись при помощи крокодилов к парам 12 и 45 (рисунок 5, 6) можно убедиться, что короткого замыкания в парах нет.
Рисунок 5 – Диагностика пары 4-5 в режиме попарного тестирования
Рисунок 6 – Диагностика пары 1-2 в режиме попарного тестирования
Следует заметить, что модульный адаптер оказывает влияние на характеристики LAN кабеля, что приведет к дополнительной погрешности в определении расстояния. Чтобы избежать этой погрешности, необходимо определить коэффициент NVP для кабеля с модульным адаптером и повторить измерения. Если создать в списке кабелей новый тип кабеля «кабель с модульным адаптером» и прописать необходимый NVP, то в будущем ускорит процесс измерений и не повлияет на их точность.
Примечание. Кабельный тестер Greenlee NetCat Pro имеет встроенную базу кабелей и позволяет дополнять ее вручную. Для этого тестер необходимо подключить к кабелю с заведомо известной длиной, и изменением коэффициента NVP привести показания прибора в соответствие с длиной кабеля. Используя коэффициент, полученный в ходе указанной операции, можно создать новый кабель в базе.
Подключившись к жилам из разных пар: 1-4 и 2-5 можно легко определить, что между жилами 2 и 5 имеется повреждение на расстоянии 90.4 м., что видно на рисунке 8 (результат будет более точным, если установленный коэффициент NVP будет учитывать подключенный модульный адаптер).
Рисунок 7 – Диагностика жил 1-4 в режиме попарного тестирования
Рисунок 8 – Диагностика жил 2-5 в режиме попарного тестирования
Таким образом, задача поиска места короткого замыкания в LAN кабеле легко решается при помощи кабельного тестера Greenlee NetCat Pro.
Источник
Регистрация: 02.01.2015
Волгоград
Сообщений: 237
Имеется силовой алюминиевый кабель АВВГ 4х185 мм2 длиной 250 м. Прокладка 50 м в земле, остальное в лотке. Произошло короткое замыкание 2-х жил. Необходимо определить место короткого замыкания с точностью +/- 0,5 м.
Задача не тривиальная!
Услуги лабораторий и использования промышленных искателей К.З. убедительная просьба не предлагать.
Регистрация: 03.11.2007
Москва
Сообщений: 12371
Neodim написал :
…. Услуги лабораторий и использования промышленных искателей К.З. убедительная просьба не предлагать. …
Тогда, самый простой способ это замена кабеля по всей длине …. Экстрасексов которые промедитировав вряд ли сейчас найдете, почти все вымерли. А без приборов и техники как раньше не работали так и сейчас не работают, т.к. “третий глаз” у всего народонаселения отключен …
А если серьезно, то,если есть возможность, начните с осмотра тех “метров” которые на лотке лежат. Такая неисправность, обычно, без следов не остается.
И, в любом случае, повторяюсь, без приборов и техники не обойтись. Да и такие неисправности на форуме не решаются. Далеко ходить не надо. Надо хотя бы видеть как и где этот кабель проложен. Может в промежутке этих 50-ти метров он ручей проходит и по нему 121 раз машина проезжает.
Это мое мнение и его не навязываю
Регистрация: 21.06.2007
Санкт-Петербург
Сообщений: 10547
Neodim написал :
и использования промышленных искателей К.З. убедительная просьба не предлагать.
А “околопромышленные” искатели предлагать?
_Бесспорных мнений не бывает. Бывают мнения с которыми бесполезно спорить._
Регистрация: 02.01.2015
Волгоград
Сообщений: 237
sergey_sav; Да, конечно!
Например такие:
Регистрация: 24.10.2009
Ноябрьск
Сообщений: 13128
Ким написал :
Экстрасексов которые промедитировав вряд ли сейчас найдете, почти все вымерли.
Вангую: проход под дорогой в трубе.
Neodim написал :
Задача не тривиальная!
Самая что ни есть брутальная…
Neodim написал :
Услуги лабораторий и использования промышленных искателей К.З. убедительная просьба не предлагать.
ОК. Бригада землекопов вам в помощь.
Ким написал :
т.к. “третий глаз” у всего народонаселения отключен …
Некоторые уникумы вполне обходятся “рамочкой”…
Регистрация: 17.10.2012
Кемерово
Сообщений: 1865
Neodim написал :
Услуги лабораторий и использования промышленных искателей К.З. убедительная просьба не предлагать.
ну тогда полюбасу в церковь, молебен заказать, крестный ход с иконами… глядишь святые духи и найдут место КЗ
а за отдельную плату и муфту поставят…
Регистрация: 14.05.2009
Москва
Сообщений: 1453
визуальный осмотр доступной части.
ну а дальше все просто: делаем кабель источником ЭМ поля и соответствующим образом детектируем край источника этого поля. на краю поля КЗ. ИМХО.
Регистрация: 17.10.2012
Кемерово
Сообщений: 1865
Russo; эта пять!.. действительно, всё элементарно особенно с детектированием края источника…
Регистрация: 14.05.2009
Москва
Сообщений: 1453
Ixtim; возможно вы чего-то не поняли. возможно чего-то не понимаю я. но я рад, что вам весело. с наступившим новым годом вас.
было бы не плохо увидеть от вас содержательное сообщение по вопросу топикстартера.
Регистрация: 21.06.2007
Санкт-Петербург
Сообщений: 10547
Neodim написал :
Например такие:
Ну уж нет… такой фигнёй страдать не буду…
Просто возьму в руки ms6818
_Бесспорных мнений не бывает. Бывают мнения с которыми бесполезно спорить._
Регистрация: 17.10.2012
Кемерово
Сообщений: 1865
Russo написал :
было бы не плохо увидеть от вас содержательное сообщение по вопросу топикстартера.
перечитайте сообщение ТСа… тема создана постебаться на выходных и покормить местных троллей… и уверяю вас, не делайте серьёзное лицо… праздник всетаки…
п.с. начальные условия озвучены такие, что без юмора отвечать просто не получается, естественно тема сориентирована на троллинг изначально…
Регистрация: 03.11.2007
Москва
Сообщений: 12371
Ixtim написал :
…. тема сориентирована на троллинг изначально…
Возможно Вы и правы …
Это мое мнение и его не навязываю
Регистрация: 02.01.2015
Волгоград
Сообщений: 237
Russo написал :
делаем кабель источником ЭМ поля и соответствующим образом детектируем край источника этого поля. на краю поля КЗ.
Полностью согласен.
Как реализовать практически?
Есть варианты?
Регистрация: 14.05.2009
Москва
Сообщений: 1453
Ixtim написал :
перечитайте сообщение ТСа… тема создана постебаться на выходных и покормить местных троллей… и уверяю вас, не делайте серьёзное лицо… праздник всетаки…
я видел довольно много задачников по физике. некоторые задачи, что в них приведены, явно не соответствуют нынешнему времени и окружающим условиям, но, тем не менее, имеют решение, при условии использования адекватного математического аппарата и верного подхода. в данном случае я рассматриваю “дано” и аналогично применяя свои знания считаю, что решение имеется. кое, в общих чертах, я и огласил. если я вас правильно понял, а понял я вас так, будто бы оглашенное мною решение вы считаете неверным, то мне, для общего развития, хотелось бы узнать в чем его, решения, несостоятельность. если же вы имели ввиду нечто другое, то я умываю руки и могу лишь рекомендовать выражаться яснее.
Neodim написал :
Как реализовать практически?
Есть варианты?
это зависит от ваших возможностей и обстоятельств. тут вам надо подумать самостоятельно.
Регистрация: 02.01.2015
Волгоград
Сообщений: 237
Russo написал :
визуальный осмотр доступной части.
визуальный осмотр доступной части не дал результата.
Сопротивление между замкнувшими жилами с обоих сторон кабеля 0,1 Ом.
Параметрический замер не даст нужных результатов.
Импульсный метод на таких расстояниях не эффективен.
Кабель проложен в общем пучке из 4-х действующих, отключать оборудование на время поиска нет возможности.
Соответственно замена полностью исключена.
Питание организовано по резервной линии, поэтому требуется поиск и локальный ремонт (производство непрерывное).
Нужен непосредственный поиск в условиях электромагнитных помех.
Спасибо за участие.
Регистрация: 14.05.2009
Москва
Сообщений: 1453
Neodim написал :
Нужен непосредственный поиск в условиях электромагнитных помех.
конкретного предложения у меня нет, т.к. не обладаю соответствующей квалификацией.
скажу лишь, что помехи являются таковыми лишь при условии занятия ими соответствующего диапазона.
пример “от балды”: если использовать данный кабель как антенну радиостанции, то для приемника помехи вне диапазона приема не играют роли.
Регистрация: 02.01.2015
Волгоград
Сообщений: 237
Russo написал :
это зависит от ваших возможностей и обстоятельств. тут вам надо подумать самостоятельно.
Совершенно верно.
Но возможно кто-нибудь располагает соответствующим опытом и возможностью поделиться им со мной.
Russo написал :
пример “от балды”: если использовать данный кабель как антенну радиостанции, то для приемника помехи вне диапазона приема не играют роли
Внутренняя емкость кабеля может не позволить.
Если только настроиться на резонансные частоты…
Регистрация: 02.09.2012
Саратов
Сообщений: 947
Может попробовать мостовым измерителем сопротивления – там точность приличная (вроде до сотых долей ома), если получиться – прикидывать расстояние,замер с обеих концов,как Вы и делали.
Продам УЗМ50М,СР722
Регистрация: 03.11.2007
Москва
Сообщений: 12371
Aoz написал :
Может попробовать мостовым измерителем сопротивления – там точность приличная (вроде до сотых долей ома), если получиться – прикидывать расстояние,замер с обеих концов,как Вы и делали.
Ну, измерите сопротивление “живой” жилы или теоретически посчитаете. Измерите мостом до 4-го знака сопротивление убитых жил. Где гарантия того что жилы двух фаз сварились как положено ???? А если такой гарантии нет то и точность расчета будет “33 попугая влево и столько же вправо …”. Сравнивать то не с чем.
Это мое мнение и его не навязываю
Регистрация: 01.04.2008
Киев
Сообщений: 1992
Ким написал :
Экстрасексов которые промедитировав вряд ли сейчас найдете, почти все вымерли.
Не вымерли. И не все индиго являются экстрасенсами. Я не экстрасенс, а подсказать могу.
Вопрос: замыкание глухое? Если да, то вам повезло. Берёшь, замыкаешь наглухо между собой на втором конце кабеля две исправные жилы и одну из неисправых. Берёшь измерительный мост (миллиОмы мерить) и прозваниваешь исправные две жилы, затем исправную с неисправной и выводишь средние данные (погонное сопротивление на метр длины). Измеряешь сопротивление двух неисправных жил. Делаешь выводы. Если сопротивление больше, чем у исправной пары, то нужно неисправность дожечь при помощи сварочного трансформатора периодическим подключением оного до металлического КЗ, и повторить измерения. Я уверен, что пр таком сечении кабеля дожигание тебе не понадобится.
После чего смело можешь приступать к раскопкам. При правильном измерении (для надёжности с обеих сторон) точность +/- 2 метра.
Neodim написал :
Как реализовать практически?
Источник постоянного тока (например, сварочный аппарат) и компас. Ну и ассистент на другом конце провода.
Neodim написал :
Кабель проложен в общем пучке из 4-х действующихNeodim написал :
Питание организовано по резервной линии, поэтому требуется поиск и локальный ремонт
Резервная линия в том-же пучке? Если да, то пусти по двум неисправным жилам ноль, по двум другим – фазу, а по второму кабелю – две фазы по два провода на фазу. Один объект в Мариуполе (заводская поликлиника) насколько я помню, три года так работает.
Регистрация: 03.11.2007
Москва
Сообщений: 12371
Маугли7111 написал :
…. Не вымерли. И не все индиго являются экстрасенсами. Я не экстрасенс, а подсказать могу. …
Как раз про тех экстрасексах, которые на Ваши же последующие вопросы ответы имеют и еще на кучу всяких других, и имел ввиду. Через монитор то ничего сказать нельзя, только “погадать на кофейной гуще …”
Маугли7111 написал :
…. Я уверен, что пр таком сечении кабеля дожигание тебе не понадобится. ….
Как нечего делать может быть такое что придется и дожигать. А ТС отказывается, т.к. нет возможности ….
Маугли7111 написал :
…. Если да, то пусти по двум неисправным жилам ноль, по двум другим – фазу, а по второму кабелю – две фазы по два провода на фазу. ….
И такой вариант может быть “в пролете” пока, опять таки, не определиться что нет прогара жилы. Да и где гарантия что сечение позволит использовать в качестве нуля.
Да и при таком сечении кабеля нагрузка на кабеле должна быть приличной. И если есть ответственные потребители то с такой нулевой жилой в работу на постоянку кабель опасно включать… Это, максимум, времянка ….
ТС надо все таки определиться и чем-то жертвовать. Не может быть такого чтобы не было возможности отключить потребитель.
Даже если предположить что ТС найдет место неисправности то все равно необходимо будет организовать рабочее место и обеспечить безопасность этого рабочего места.
То же самое касается и оборудования …
Это мое мнение и его не навязываю
Регистрация: 07.10.2014
Елизово
Сообщений: 76
тс, руби кабель посередине и смотри, на какой половине кз. ту половину руби опять посередине и так ад инфинитум )) места располовинивания соединяй муфтами
это вариант в том случае, если жалко денеХ на лабораторию ))
Регистрация: 02.01.2015
Волгоград
Сообщений: 237
Ким написал :
ТС надо все таки определиться и чем-то жертвовать. Не может быть такого чтобы не было возможности отключить потребитель.
Даже если предположить что ТС найдет место неисправности то все равно необходимо будет организовать рабочее место и обеспечить безопасность этого рабочего места.
То же самое касается и оборудования …
Заявка на отключение оборудования возможна:
После определения места, характера и причины повреждения составляется акт технического обследования, где указываются мероприятия по устранению неисправности. На основании акта разрабатывается ПОР с указанием объема работ, времени, материалов и необходимости проведения подготовительных работ, привлечения других специалистов….. и т.д. и т.п.
Регистрация: 02.01.2015
Волгоград
Сообщений: 237
Ёжек написал :
это вариант в том случае, если жалко денеХ на лабораторию ))
Местная лаборатория бесплатно…….. Но толку мало. Тысячу если-бы да кабы…. Если-бы кабель был бронированным или хотя-бы километра два длиной, тогда-бы конечно….
А так с точность +/- 200 метров
Регистрация: 02.01.2015
Волгоград
Сообщений: 237
Маугли7111 написал :
Источник постоянного тока (например, сварочный аппарат) и компас. Ну и ассистент на другом конце провода.
Интересная мысль. Надо попробовать.
Регистрация: 02.01.2015
Волгоград
Сообщений: 237
Ким написал :
Ну, измерите сопротивление “живой” жилы или теоретически посчитаете. Измерите мостом до 4-го знака сопротивление убитых жил. Где гарантия того что жилы двух фаз сварились как положено ???? А если такой гарантии нет то и точность расчета будет “33 попугая влево и столько же вправо …”. Сравнивать то не с чем.
Совершенно с Вами согласен.
Регистрация: 29.10.2005
Дмитров
Сообщений: 630
Neodim написал :
Местная лаборатория бесплатно…….. Но толку мало. Тысячу если-бы да кабы…. Если-бы кабель был бронированным или хотя-бы километра два длиной, тогда-бы конечно….
А так с точность +/- 200 метров
Эт чё за лаборатория то такая? С помощью рефлектометра, акустики и генератора находится достаточно точно. Если кабель не глубоко, то можно от от прожига дымок увидеть. Главное соседние не пожечь если они в пучке.
Регистрация: 02.01.2015
Волгоград
Сообщений: 237
Maxim80 написал :
Эт чё за лаборатория то такая? С помощью рефлектометра, акустики и генератора находится достаточно точно. Если кабель не глубоко, то можно от от прожига дымок увидеть. Главное соседние не пожечь если они в пучке.
Лаборатория (ЭТЛ) не специализирована на кабельных линиях.
Регистрация: 02.01.2015
Волгоград
Сообщений: 237
Maxim80 написал :
С помощью рефлектометра, акустики и генератора находится достаточно точно
Если можно…. Поподробнее пожалуйста.
Регистрация: 17.03.2013
Таганрог
Сообщений: 559
Neodim, а почему бы не попробывать для начала прозвонить
мегомметром замкнутые жилы по отношению к земле? Сомневаюсь,
что жилы замкнулись без повреждения внешней оболочки, будет
хоть понятно что замыкание на земляном участке.
Регистрация: 17.03.2013
Таганрог
Сообщений: 559
sergey_sav написал :
Ну уж нет… такой фигнёй страдать не буду…
Просто возьму в руки ms6818
Вы слабо разбираетесь в проблеме, таким прибором можно
найти обрыв жилы но не замыкание между жилами.
Регистрация: 26.12.2014
Луганск
Сообщений: 1604
Я не понимаю проблемы. Сейчас осуществлен ввод в эксплуатацию резервного кабеля. Таким образом, можно в штатном режиме произвести замену выгоревшего кабеля. В случае, если услоано-исправные жилы сейчас нагружены и нет резервного незадействованного кабеля и производство непрерывного цикла, то правильно не отключая оборудование протянуть 2 кабеля. Один на замену, другой под резерв. Все остальное будет решением с полумерами.
Регистрация: 29.10.2005
Дмитров
Сообщений: 630
Neodim написал :
Если можно…. Поподробнее пожалуйста.
Рефлектометр показывает расстояние до места повреждения. Т.е. зная как идёт кабель можно примерно найти место повреждения.
Для более точного определения подключается генератор, и с приёмником идёшь по трассе, в месте повреждения сигнал самый сильный. Потом пропадает или стихает. Метод хорош при 2-х фазном замыкании.
Также через конденсатор и разрядник подаётся высокое напряжение. В месте замыкания слышны разряды, которые обычно можно определить на слух или на ощупь. Вибрация в момент разряда чувствуется. Если слышно плохо, то используется акустический датчик.
Если в кабеле просто обрыв, да приходится его прожигать, чтоб КЗ было. И если кабель не глубоко или открыто лежит, то можно дым увидеть или треск услышать.
Регистрация: 02.01.2015
Волгоград
Сообщений: 237
метанол написал :
Neodim, а почему бы не попробывать для начала прозвонить
мегомметром замкнутые жилы по отношению к земле? Сомневаюсь,
что жилы замкнулись без повреждения внешней оболочки, будет
хоть понятно что замыкание на земляном участке.
Сопротивление изоляции всех жил по отношению к “земле” 18 – 20 мОм.
Измерено мегаомметром на 500 В.
Регистрация: 02.01.2015
Волгоград
Сообщений: 237
NoNe написал :
Я не понимаю проблемы. Сейчас осуществлен ввод в эксплуатацию резервного кабеля. Таким образом, можно в штатном режиме произвести замену выгоревшего кабеля. В случае, если услоано-исправные жилы сейчас нагружены и нет резервного незадействованного кабеля и производство непрерывного цикла, то правильно не отключая оборудование протянуть 2 кабеля. Один на замену, другой под резерв. Все остальное будет решением с полумерами.
Может быть, вы подскажете безопасный способ прокладки кабельных линий по трассе с действующими кабелями, при наличии участка под землёй.
Регистрация: 02.01.2015
Волгоград
Сообщений: 237
NoNe написал :
то правильно не отключая оборудование
Не правильно!
NoNe написал :
протянуть 2 кабеля. Один на замену, другой под резерв
Хороший вариант.
Но это нужно технически и экономически правильно обосновать.
А чем плох вариант с установкой муфты?
Регистрация: 03.11.2007
Москва
Сообщений: 12371
Neodim написал :
Сопротивление изоляции всех жил по отношению к “земле” 18 – 20 мОм. Измерено мегаомметром на 500 В.
Если кабель до 1 кВ, то мегаомметр должен быть на 1000В, а лучше сразу испытание на 2500В. Если же кабель выше 1 кВ то начинайте сразу с 2500В. И то что Вы “намерили”, ошибочно
Это мое мнение и его не навязываю
Регистрация: 17.09.2014
Москва
Сообщений: 271
Не записываюсь в бабки и на истину не претендую, но желательно оплетку испытуемого кабеля отключить от земли для повышения чувствительности аппаратуры от самодельной до самой сложной. Потом по замкнутым жилам ток чем больше тем лучше, например от сварочника пропустить. И проверить открытый участок – может и простейший прибор что-то показать. А, если уж не покажет, то как Вы без земляных работ обойдетесь я не знаю.. Есть спецы, которые могут грамотно и под напругой кабеля вскрыть. Про замену по всей длине я уже не говорю – это контрпродуктивно. И потом место замыкания где-нибудь совсем близко у входа в щит найдется и слов на ветер сказано будет много..
Регистрация: 02.01.2015
Волгоград
Сообщений: 237
Ким написал :
Если кабель до 1 кВ, то мегаомметр должен быть на 1000В, а лучше сразу испытание на 2500В. Если же кабель выше 1 кВ то начинайте сразу с 2500В. И то что Вы “намерили”, ошибочно
Кабель до 1 кВ, рабочее напряжение 0,4 кВ.
Ким написал :
Если кабель до 1 кВ, то мегаомметр должен быть на 1000В, а лучше сразу испытание на 2500В.
Актуально при приемо-сдаточных испытаниях кабельных линий.
Для предварительной оценки действующего оборудования 0,4 кВ вполне достаточно 500 В (проверено практикой).
Регистрация: 26.12.2014
Луганск
Сообщений: 1604
Neodim написал :
Может быть, вы подскажете безопасный способ прокладки кабельных линий по трассе с действующими кабелями, при наличии участка под землёй.
Рядом, не?
А, вообще, эти вопросы решаются не после бадабума, а в стадии проекта.
Neodim написал :
А чем плох вариант с установкой муфты?
Отсутствием резервного кабеля.
Neodim написал :
Сопротивление изоляции всех жил по отношению к “земле” 18 – 20 мОм.
при таком сопротивлении – миллиомы весь кабель на алюминий. Ни на что он больше не годен.
Neodim написал :
Не правильно!
Во-первых, неправильно – одно слово, а во-вторых, если производство идет непрерывным циклом, то и не так раскорячишься, лишь бы печи (я не ошибся?) не тушить. Перекладывать печь – удовольствие не из приятных. Затушить легко, а ввести в эксплуатацию потом дорого.
Serafim написал :
Про замену по всей длине я уже не говорю – это контрпродуктивно.
Ну-ну. Нужна не только замена, но и резервный кабель. Хотя, это дело не мое.
Регистрация: 02.01.2015
Волгоград
Сообщений: 237
Serafim написал :
желательно оплетку испытуемого кабеля отключить от земли
кабель не бронированный.
Serafim написал :
Потом по замкнутым жилам ток чем больше тем лучше, например от сварочника пропустить.
Резонно.
Serafim написал :
И проверить открытый участок – может и простейший прибор что-то показать.
Есть возможность проверки тепловизором FLIR i5.
Регистрация: 03.11.2007
Москва
Сообщений: 12371
NoNe написал :
…. при таком сопротивлении – миллиомы весь кабель на алюминий. Ни на что он больше не годен. ….
Вы правы “по сути и в жизни”.
Но хотелось бы чтобы показали на шкале мегаомметра это значение. Это на 99,9% описка, “высокий” регистр на клаве не применен.
Neodim написал :
… Актуально при приемо-сдаточных испытаниях кабельных линий. Для предварительной оценки действующего оборудования 0,4 кВ вполне достаточно 500 В (проверено практикой). …
Это актуально всегда, и при приемо-сдаточных испытаниях и при устранении аварийных ситуациях и плановых обслуживаниях. И ослабляя требования искусственно вводите ошибку в измерения …
Это мое мнение и его не навязываю
Регистрация: 26.12.2014
Луганск
Сообщений: 1604
Ким написал :
Но хотелось бы чтобы показали на шкале мегаомметра это значение.
А что это такое – магаометр? наверное, он что-то меряет? Понять бы еще, что 
Регистрация: 06.12.2010
Северодвинск
Сообщений: 2011
NoNe написал :
А что это такое – магаометр? наверное, он что-то меряет? Понять бы еще, что
Ссылка для юмористов.
Регистрация: 26.12.2014
Луганск
Сообщений: 1604
volchenok, спасибо, КЭП. Только, если читать внимательно, то тут они то мегерят, то мостом пытаются миллиомы выловить. Я, конечно, понимаю, что скорее всего тут мегаомы, но все может быть.
Регистрация: 02.01.2015
Волгоград
Сообщений: 237
NoNe написал :
Сообщение от Neodim
Сопротивление изоляции всех жил по отношению к “земле” 18 – 20 мОм.
при таком сопротивлении – миллиомы весь кабель на алюминий. Ни на что он больше не годен.
Извиняюсь за опечатку.
18 – 20 мОм – 18 – 20 МОм = 18 000 000 – 20 000 000 Ом = 18 – 20 МегаОм (мегом)…. на ваш выбор.
Чрезвычайно трудно измерять миллиомы мегомметром (мегаомметром).
Регистрация: 17.09.2014
Москва
Сообщений: 271
NoNe написал :
Ну-ну. Нужна не только замена, но и резервный кабель. Хотя, это дело не мое.
Определение места КЗ – это один вопрос, а определение причины КЗ, дефектовка кабелей, изменение проекта – это уже вопрос второй, третий и четвертый..
Регистрация: 02.01.2015
Волгоград
Сообщений: 237
Ким написал :
Это актуально всегда, и при приемо-сдаточных испытаниях и при устранении аварийных ситуациях и плановых обслуживаниях. И ослабляя требования искусственно вводите ошибку в измерения …
Осмелюсь заметить, Вы больше теоретик нежели практик. При устранении аварийных ситуаций – это вызывает некоторые затруднения.
Например:
При устранении аварийных ситуаций, запуск ответственного электрооборудования 0,4 кВ с сопротивлением изоляции 200 кОм (килоОм) возможен и вполне оправдан (не единожды проверено практикой), иначе можно остаться у “разбитого корыта”.
Регистрация: 03.11.2007
Москва
Сообщений: 12371
NoNe написал :
…. А что это такое – магаометр? наверное, он что-то меряет? Понять бы еще, что ….
Из названия все понятно… Мегаомметры и меряють ….
NoNe написал :
…. Только, если читать внимательно, то тут они то мегерят, то мостом пытаются миллиомы выловить ….
Ту Вы правы.
Это мое мнение и его не навязываю
Регистрация: 03.11.2007
Москва
Сообщений: 12371
Neodim написал :
Осмелюсь заметить, Вы больше теоретик нежели практик. При устранении аварийных ситуаций – это вызывает некоторые затруднения.
Тут Вы железно правы, “чистейшей воды” теоретик, если не считать 16-ти лет эксплуатации систем энергоснабжения до и выше 1 кВ, со “всеми вытекающими…”
Neodim написал :
….. При устранении аварийных ситуаций, запуск ответственного электрооборудования 0,4 кВ с сопротивлением изоляции 200 кОм (килоОм) возможен и вполне оправдан (не единожды проверено практикой), иначе можно остаться у “разбитого корыта”…..
Выделить стоило слово “возможен” но он “не вполне оправдан”, т.к. это сопротивление изоляции в 2,5 раза меньше чем допускается.
И самое интересное, для меня, Ваша фраза “возможен и вполне оправдан” говорит о том что возможно “включить и ждать следующего отключения”, т.е. “возможно” “забить и забыть на некоторое время”. В мои “теоретические” годы за такую эксплуатацию можно было огрести по полной программе, включая и финансово …..
Это мое мнение и его не навязываю
Регистрация: 24.10.2009
Ноябрьск
Сообщений: 13128
Ким написал :
фраза “возможен и вполне оправдан” говорит о том что возможно “включить и ждать следующего отключения”, т.е. “возможно” “забить и забыть на некоторое время”
А “некоторое время” как всегда заканчивается в самый интересный момент: в выходные и праздничные дни да еще и хорошем морозе…
Регистрация: 02.01.2015
Волгоград
Сообщений: 237
Для справки:
Эксплуатация этого оборудования имеет некоторые особенности.
Одно дело заниматься электроснабжением, ремонтом и обслуживанием электрооборудования бетономешалки на стройплощадке или заниматься испытанием отключенного и выведенного в ремонт электрооборудования.
Совсем другое дело обеспечивать бесперебойную круглосуточную эксплуатацию и заниматься электроснабжением, ремонтом и обслуживанием ответственного электрооборудования, находящегося в технологической цепочке, кратковременная аварийная остановка которого приводит к массовому браку и недовыпуску продукции.
(В нашем случае второе).
Регистрация: 02.01.2015
Волгоград
Сообщений: 237
Ким написал :
Тут Вы железно правы, “чистейшей воды” теоретик, если не считать 16-ти лет эксплуатации систем энергоснабжения до и выше 1 кВ, со “всеми вытекающими…”
Ни чуть не хотел умалить ваши 16-ти летние заслуги при эксплуатации систем энергоснабжения до и выше 1 кВ, как технически грамотного и ответственного исполнителя.
Вы не только теоретик, но и практик!
Регистрация: 03.11.2007
Москва
Сообщений: 12371
ПPOPAБ написал :
….. А “некоторое время” как всегда заканчивается в самый интересный момент: в выходные и праздничные дни да еще и хорошем морозе…
Совершенно правы Это самый прекрасный и интересный момент
Neodim написал :
…. обеспечивать бесперебойную круглосуточную эксплуатацию и заниматься электроснабжением, ремонтом и обслуживанием ответственного электрооборудования, находящегося в технологической цепочке, кратковременная аварийная остановка которого приводит к массовому браку и недовыпуску продукции. ….
А на таких производствах обязательно должно быть резервирование и возможность ремонта оборудования.
Последние 6 лет работал на эксплуатации гарантированного питания потребителей 1 категории. А потребители такие что при малейшем перерыве прокуратура была у нас в гостях. И при такой эксплуатации всегда была возможность перехода на резерв любого оборудования. Конечно же, не все просто так, но после согласований и составления графика работ всегда можно было сделать все что необходимо.
А такой работы особенно хватало в “лучшие” годы “прихватизации”, когда за ночь с лотков по 200 метров кабеля вырезалось для того чтобы на медь сдать.
Так что, “кто хочет сделать – ищет возможность, кто не очень хочет – ищет причину …” Так на просторах интернета пишут ????
Neodim написал :
…. Вы не только теоретик ….
Я всегда был теоретиком. Теоретик и сейчас
Пы.Сы. Далее флудить не хочу. Удаляюсь. С Наступившим Всех Новым Годом и приближающимся Рождеством ! ! !
Это мое мнение и его не навязываю
Регистрация: 02.01.2015
Волгоград
Сообщений: 237
Ким написал :
А такой работы особенно хватало в “лучшие” годы “прихватизации”, когда за ночь с лотков по 200 метров кабеля вырезалось для того чтобы на медь сдать.
Ох, как мне это знакомо!
Регистрация: 02.01.2015
Волгоград
Сообщений: 237
Neodim написал :
Питание организовано по резервной линии, поэтому требуется поиск и локальный ремонт (производство непрерывное).
Об этом писал ранее.
Ким написал :
А на таких производствах обязательно должно быть резервирование и возможность ремонта оборудования.
Регистрация: 03.08.2012
Нижний Новгород
Сообщений: 9611
Если точно известна трасса прокладки кабеля, можно измерить точнее сопротивление замкнутых жил с обоих концов и через пропорцию прикинуть место замыкания
Регистрация: 17.03.2013
Таганрог
Сообщений: 559
ksiman написал :
Если точно известна трасса прокладки кабеля, можно измерить точнее сопротивление замкнутых жил с обоих концов и через пропорцию прикинуть место замыкания
Уже писали, что сделать это невозможно.
Регистрация: 03.08.2012
Нижний Новгород
Сообщений: 9611
метанол написал :
Уже писали, что сделать это невозможно.
Писали, но почему невозможно?
Регистрация: 17.03.2013
Таганрог
Сообщений: 559
ksiman написал :
Писали, но почему невозможно?
Патамушта сопротивление самого замыкания не может
быть стабильным и превышает сопротивление самой жилы.
Сечение жилы 185 мм² !!
Регистрация: 03.08.2012
Нижний Новгород
Сообщений: 9611
метанол написал :
Патамушта что сопротивление самого замыкания не может
быть стабильным и превышает сопротивление самой жилы.
Если жилы сварились – замыкание будет довольно стабильным с низким сопротивлением
Регистрация: 17.10.2012
Кемерово
Сообщений: 1865
ksiman написал :
Писали, но почему невозможно?
составьте систему уравнений, описывающую ваш четырехполюсник и удивитесь сколько она будет иметь решений… притом все будут правильными
п.с. не воспринимайте всерьёз… праздники же
Регистрация: 03.08.2012
Нижний Новгород
Сообщений: 9611
Ixtim написал :
составьте систему уравнений, описывающую ваш четырехполюсник и удивитесь сколько она будет иметь решений… притом все будут правильными
Тут даже уравнений не нужно – обычная пропорция
Ixtim написал :
п.с. не воспринимайте всерьёз
Хорошо, не буду
Регистрация: 02.01.2015
Волгоград
Сообщений: 237
С помощью ” лома и какой-то “матери”…
С помощью сварочного инвертора, балластного реостата и тепловизора, определено место К.З. с точностью +/- 20 мм.
За сим тему закрываю.
Спасибо всем участникам.
Страница 8 из 15
В основе рассматриваемых ниже методов ОМП по параметрам аварийного режима лежат измерение и запоминание (фиксация) токов и напряжений в момент КЗ с последующим расчетом. По различным признакам они классифицируются следующим образом:
по характеру измерений – методы с двусторонним и односторонним измерением;
по виду используемых симметричных составляющих токов (напряжений) – методы, основанные на измерении нулевой или обратной последовательности или обеих вместе.
Преимущественное распространение в энергосистемах получило использование параметров нулевой последовательности, что обусловлено в основном такими причинами:
а) высоким удельным весом коротких замыканий на землю (однофазных и двухфазных), составляющих 80-90% всех видов КЗ;
б) независимостью сопротивления сетей, примыкающих к контролируемой ВЛ, от токов нагрузки, что существенно для линий с ответвлениями;
в) простотой обеспечения измерений токов и напряжений нулевой последовательности (нет надобности в специальных фильтрах);
г) меньшей погрешностью по сравнению с использованием параметров обратной последовательности (1,6-2% против 4-6%).
‘В ряде случаев на линиях электропередачи, имеющих сложную электромагнитную связь между собой вдоль трассы, а также на ВЛ с большой долей двухфазных КЗ целесообразно применение параметров обратной последовательности.
С учетом сказанного рассматриваются в основном методы с использованием параметров нулевой последовательности на основе одно- и двусторонних измерений токов и напряжений. Соответствующие выражения для вычисления расстояния до мест КЗ в большинстве случаев могут быть использованы также и при измерении токов и напряжений обратной последовательности. Активное сопротивление проводов и реактивная (емкостная) проводимость ВЛ учитываются в случаях, если пренебрежение ими приводит к погрешности ОМП более 1-2% длины линии.
Определение мест повреждения по параметрам аварийного режима является косвенным измерением, заключающимся в следующем. В установившемся режиме короткого замыкания с помощью фиксирующих приборов автоматически измеряются и запоминаются значения параметров аварийного режима.
Рис. 25. Установка фиксирующих индикаторов для ОМП ВЛ различных видов:
а – одноцепная ВЛ без ответвлений; б – двухцепная ВЛ; в – одноцепная ВЛ с ответвлением; г – две ВЛ, имеющие сближение на части трассы
Далее по зафиксированным значениям этих параметров и данным по пассивным параметрам (сопротивлениям) контролируемых ВЛ и примыкающих к ним сетей производится расчет расстояния до места повреждения. Указанный расчет выполняется вручную или с помощью ЭВМ.
В приведенных ниже расчетных выражениях и соответствующих схемах ВЛ в обозначениях параметров нулевой последовательности индекс 0 опускается. В обозначениях параметров обратной последовательности ставится индекс 2. Отсчет искомого расстояния 1(п) в километрах (относительных единицах) производится от подстанции А, расположенной на левом (считая от места КЗ) конце линии (рис. 25). С другого конца находится подстанция Б, а подстанции ответвлений обозначаются следующими буквами русского алфавита (В, Г, Д и т. д.). Параметры, относящиеся к подстанциям А и Б, имеют индексы соответственно ‘и ” . например токи/’ и /”; для параметров подстанций ответвлений используются соответствующие буквы, например токи /в, 1Г и т. д.
Следует обратить внимание, что фиксирующие вольтметры, включенные в цепь разомкнутого треугольника измерительного трансформатора напряжения (фильтр напряжения нулевой последовательности), измеряют утроенное значение напряжения нулевой последовательности. Соответственно фиксирующий амперметр, включенный через фильтр тока нулевой последовательности, измеряет утроенное его значение.
Ниже приводятся методы ОМП применительно к трем видам воздушных линий: одноцепным без ответвлений, двухцепным* и одноцепным с ответвлением.
*Под двухцепными ВЛ в книге подразумеваются и две линии, расположенные на отдельных опорах, идущие общей трассой и имеющие электромагнитную связь друг с другом пс всей длине.
Методы с двусторонним измерением.
Рассмотрим однофазное КЗ на одноцепной ВЛ длиной L, показанной на рис. 25, а. В этом случае, как известно, место короткого замыкания является источником напряжения нулевой (обратной) последовательности. Для схемы замещения нулевой последовательности применительно к точке к могут быть написаны равенства
откуда, приравняв правые части равенств и решив новое уравнение относительно I, получим формулу для определения расстояния до места КЗ:
(1)
где I- расстояние от подстанции А до места КЗ, км: U’, il”- напряжения нулевой (обратной) последовательности соответственно на подстанциях А и Б, измеряемые фиксирующими вольтметрами, В; /’, /” – токи нулевой (обратной) последовательности там же, измеряемые фиксирующими амперметрами, А; худ – удельное индуктивное сопротивление нулевой (обратной) последовательности ВЛ, Ом/км; L – длина ВЛ, км.
Длина линии и удельное сопротивление задаются заранее и входят в расчетную формулу постоянными коэффициентами, а напряжения и токи измеряются во время КЗ и затем подставляются в нее для определения места повреждения, при этом, как было сказано выше, напряжения и токи нулевой последовательности подставляются своими утроенными значениями, что не сказывается, как видно из формулы (1), на результатах расчета. При использовании параметров обратной последовательности измеренное индикатором ФПТ значение тока необходимо умножить на V 3, если наладка индикатора произведена на фазное значение тока обратной последовательности. Если регулировка выполнена на линейный ток (как это указано в § 7), то коэффициент х/~3~не используется.
Из формулы (1) можно получить дополнительные формулы для определения мест КЗ либо только по измерениям токов, либо только по измерениям напряжений с учетом соотношений
(2)
где Xс, X с – индуктивные сопротивления нулевой (обратной) последовательности сетей, примыкающих к поврежденной ВЛ соответственно со стороны подстанций А и Б, Ом.
При измерении только токов получаем
(3)
При измерении только напряжений формула имеет вид
(4)
Формулы (3) и (4) составляются для данного режима сетей. Кроме приведенных выше расчетных формул для определения мест КЗ возможно применение различных графических способов. В качестве
иллюстрации на рис. 26 показана сетчатая номограмма, позволяющая по данным измерений токов по концам поврежденной ВЛ определить место КЗ, исходя из соотношения
(5)
Сетчатая номограмма строится по данным предварительного расчета токов КЗ для точек, равномерно распределенных вдоль линии, применительно к каждому режиму, число которых не должно обычно превышать трех.
Для определения места КЗ по осям абсцисс и ординат откладываются показания фиксирующих амперметров соответственно со стороны подстанций А и Б. Точка пересечения пунктирных прямых, соответствующих этим показаниям, равняется искомому расстоянию до места КЗ (на рис. 261=35 км).
Для двухцепных линий (рис. 25, б) расчетные формулы для ОМП зависят от схемы включения фиксирующих амперметров по концам ВЛ Фиксирующие вольтметры, как правило, при наличии на подстанции (электростанции) двух систем (секций) шин напряжением 110 кВ и выше предусматриваются для каждой системы (секции) шин.
Рис. 26. Сетчатая номограмма для ОМП
При измерении токов по концам каждой из двух цепей расстояние до места КЗ поврежденной цепи IV1 определяется по формуле
Рис. 27. Схема включения индикаторов ЛИФП-А на двухцепных ВЛ
где ху м – удельное индуктивное сопротивление взаимоиндукции, Ом/км;’/’,, /”,-токи нулевой (обратной) последовательности цепи W1, измеряемые соответственно на подстанциях А и Б.
Здесь и далее формулы для определения мест повреждения даются без вывода. Для более подробного ознакомления следует обратиться к соответствующей литературе [4].
При использовании того же числа фиксирующих амперметров возможно их включение на сумму и разность токов обеих цепей. Такое включение обеспечивается наличием у фиксирующего индикатора ЛИФП-А двух независимых первичных обмоток входного трансформатора. Суммирование двух токов, подключаемых независимо к выводам 8-9 и 10-11 БЦП, допускается при использовании диапазона 200(40) А, при этом наибольшее значение алгебраической суммы токов не должно превышать 200(40) А. Схемы включения индикаторов ЛИФП-А на сумму IА и разность токов А-А показаны на рис. 27.
При измерении суммы токов обеих цепей расстояние до места повреждения вычисляется по формуле
(7)
где /”j – сумма токов нулевой (обратной) последовательности обеих цепей, измеряемых соответственно на подстанциях А и Б.
Когда измеряется разность токов обеих цепей, расстояние до мест повреждения определяется по формуле
где / д, /#/д – разность токов нулевой (обратной) последовательности обеих цепей, измеряемых соответственно на подстанциях А и Б.
Одновременное использование показаний фиксирующих амперметров, включенных на сумму и разность токов, повышает достоверность определения мест повреждения. В этом случае в качестве расчетного расстояния до искомого места КЗ принимается среднее арифметическое значение расстояний, вычисленных по (7) и (8).
При коротком замыкании линии с ответвлением, показанной на рис.25, в, расстояние до мест повреждения определяется различно в зависимости от наличия фиксирующего амперметра, установленного на подстанции ответвления В.
Место повреждения на участке длиной L-, при отсутствии амперметра на подстанции В определяется по формуле
(9)
где Хл1, Хл2- индуктивное сопротивление нулевой (обратной) последовательности участков ВЛ длиной соответственно L1 и L2 (Хл1 = х L«, Хл2 = L2), Ом; Хв – индуктивное сопротивление нулевой (обратной) последовательности ответвления, Ом; Ц – расстояние от подстанции А до мест КЗ на участке длиной Lj, км.
Соответственно при КЗ на втором участке получаем
(10)
где <2 – расстояние от точки ответвления от ВЛ до мест КЗ на участке длиной L2, км.
Искомое расстояние от подстанции А до мест КЗ определяется по формуле
(11)
При определении места повреждения расчет ведется, начиная с первого участка, а затем продолжается для второго участка, если не выполняется условие
(12)
В случае измерения тока ответвления /в место повреждения определяется в один этап непосредственно по формуле
(13)
Расчеты расстояний до мест повреждения могут выполняться вручную (в том числе с использованием счетно-клавишных машин) для ВЛ,
Рис. 28. Характеристика 1= f(/’)
показанных на рис. 25, в, либо с использованием ЭВМ для линий, имеющих электромагнитную связь с другими ВЛ, а также для линий с несколькими ответвлениями. Во втором случае расчет выполняется по специальной программе, обеспечивающей достоверность и повышенную точность ОМП.
Применительно к одноцепной линии, имеющей взаимоиндукцию с другой ВЛ на части трассы (рис. 25, г), расстояние от подстанции А до места КЗ вычисляется по формуле
(14)
где Ц^ – длина участка поврежденной линии W1 с взаимоиндукцией с линией W2, км. Формула (14) соответствует указанному на рис. 25, г направлению тока /(, неповрежденной линии. При противоположном направлении этого тока изменяется знак (дожен быть изменен перед членом, содержащим ток /ц’)- Учет направления тока выполняется, в частности, на основе предварительного расчета токов КЗ. Иногда на неповрежденной ВЛ W2 в зависимости от места КЗ линии W1 направление тока /„’ может меняться. В этом случае направление и соответственно знак тока неповрежденной линии могут определяться с помощью реле направления мощности релейной защиты ВЛ.
Методы с односторонним измерением.
В тех случаях, когда нейтраль трансформатора (трансформаторов), установленного на тупиковой подстанции, изолирована и нет измерительных трансформаторов напряжения либо при заземленной нейтрали практически затруднена установка измерительных трансформаторов тока, ОМП производится на основе измерения тока (напряжения) с одного конца ВЛ.
Полученные данные измерений сравниваются с предварительно рассчитанными значениями токов (напряжений) для ряда точек ВЛ, что позволяет получить характеристику зависимости этих параметров от места КЗ. Такая характеристика может быть представлена в виде таблиц, при этом она обычно составляется для наиболее характерных режимов работы электрической сети.
Как видно из характеристики I = /(/’), показанной на рис. 28, ее крутизна неодинакова вдоль линии: она максимальна у шин питающей подстанции и носит пологий характер в конце ВЛ. В результате из-за
наличия в месте КЗ переходного сопротивления дуги при повреждении в конце линии возможны значительные погрешности ОМП. В то же время даже при больших погрешностях в измерении токов при повреждениях в начале линии ошибка в определении расстояния практически невелика.
Указанный метод может в основном применяться (при отсутствии более точных методов) для относительно коротких ВЛ (не более 50 км) на металлических или железобетонных опорах, питающихся от мощных электростанций и подстанций.
Точность ОМП рассматриваемым методом может быть повышена при учете переходного сопротивления в расчетных характеристиках Ь= f(l’). Это сопротивление целесообразно принимать равным среднему арифметическому значению сопротивлений заземления всех опор данной ВЛ.
Читать также:
