"Новости Электротехники N4(28)"Система для поиска линии 6

< Предыдущая ] [ Следующая >

Журнал №4(28) 2004

Система для поиска линии 6–10 кВ с однофазным замыканием

Технические данные датчика тока нулевой последовательности ТДЗЛВ-10 У3

Номинальное напряжение, кВ 10
Номинальная частота переменного тока, Гц 50
Первичный ток однофазного замыкания, А не более 30
Вторичный ток, А не более 5
Масса, кг не более 13,5

Технические данные устройства УСЗ-3С

Напряжение питания устройства ~220 В
Минимальный ток замыкания, индуцируемый устройством, А:
для 1-го способа поиска 0,4
для 2-го и 3-го способов поиска 0,1
Габаритные размеры, мм 135 х 90 х 80
Масса, кг, не более 2

443017, РФ, г. Самара,
Южный проезд, 88
Тел.: (8462) 61-68-21,
Факс: (8462) 61-69-13, 61-68-25

ООО «Диагностика-ЭС»
Тел./факс: (8462) 61-93-95
е-mail: st21@samaramail.ru
www.samaratransformer.ru

Нужны достоверные результаты
Специалисты отмечают, что большинство устройств селективной сигнализации и защиты (УССЗ) недостаточно надежны и при однофазных замыканиях на землю (ОЗЗ) в сети 6–10 кВ работают неселективно, что не только вызывает недоверие эксплуатационного персонала к данным устройствам, но и увеличивает время поиска повреждения, вероятность электрических травм людей и животных, перехода ОЗЗ в междуфазное короткое замыкание [1].
Кроме того, до последнего времени нельзя было определить замыкание на землю на конкретной ВЛ 6–10 кВ, если она не присоединялась к распределительному устройству с помощью кабельной вставки, необходимой для установки обычных трансформаторов нулевой последовательности с подключенными к ним УССЗ.
Однако наличие кабельной вставки с двумя воронками для подключения к воздушной линии и шинам РП-6–10 снижает надежность питания потребителей и вызывает при выведенной по условию селективности токовой отсечки защиты линии возгорание не только ее ячейки, но и соседних ячеек и релейных шкафов, обеспечивающих защиту подстанционного оборудования [2].
Электрическая дуга возникает вследствие выхода жилы кабеля из кабельного наконечника из-за образования расплавленного металла в месте их контакта. Это происходит при определенных значениях тока КЗ, времени действия защиты и переходного сопротивления контакта жилы кабеля и кабельного наконечника [2].

Поиском займется система
Исключить эти явления помогают изделия ОАО «Самарский трансформатор»: датчики тока нулевой последовательности марки ТДЗЛВ-10 У3 (рис.1), в которых размещаются три фазы ячеек 6–10 кВ ОАО «Самарский завод «Электрощит». Датчик может устанавливаться на любую отходящую ЛЭП номинальным током до 1000 А включительно.
Трансформаторный датчик тока типа ТДЗЛВ-10 УЗ в комплекте со специально для него разработанным в самарском ООО «Диагностика-ЭС» устройством сигнализации однофазных замыканий на землю УСЗ-3С образует СПЛ-1Ф – систему для поиска поврежденной воздушной линии электропередачи напряжением 6–10 кВ с однофазным замыканием в сети с изолированной (ИН) и компенсированной нейтралью. Для кабельного ввода используются обычные трансформаторы тока нулевой последовательности типа ТДЗЛК-0,66УТЗ, выпускаемые ОАО «Самарский трансформатор».
Система СПЛ-1Ф успешно прошла испытание и опытную эксплуатацию на подстанции 110/10 кВ с. Хилково Самарской области с 1987 по 1996 год. Длительный срок испытания определялся необходимостью проверки накладных трансформаторов НТТ, ставших прообразом датчиков тока ТДЗЛВ-10 У3. Они были установлены на наружной стороне ячеек типа К59 и охватывали три проходных изолятора. Исполнительным органом системы СПЛ-1Ф являлось устройство «Потенциал-ТВ-М», принципиальная электрическая схема которого лежит в основе устройства УСЗ-3С.

Базовые принципы УСЗ-ЗС Разработчики УСЗ-3С принимали во внимание следующее:

в сетях с ИН отсутствуют токи нулевой и обратной последовательности;
наличие емкостных токов в сетях с ИН в нормальном режиме и при ОЗЗ не нарушает симметричность 3-фазной сети. При этом изменяется только путь прохождения емкостных токов, а их значение и направление в этих режимах не меняются [2];
емкостный ток в проводе замкнувшейся на землю фазы поврежденной линии будет проходить от источника питания только до места замыкания;
в неповрежденной линии в проводе замкнувшейся на землю фазы емкостный ток отсутствует по всей длине.

При больших значениях емкостного тока необходима его компенсация, чтобы уменьшить разрушительное действие дуги при ОЗЗ и ограничить перенапряжения при повторном зажигании заземляющей дуги.
Принцип компенсации заключается в том, что на емкостный ток в месте повреждения накладывается противоположный индуктивный ток дугогасящей катушки. Это позволяет регулировать значение и характер тока.
Как правило, при перекомпенсации возникают токи нечетных (3-й и 5-й) гармоник, искажающих форму синусоидальной кривой тока [2]. В режиме недокомпенсации формируются размагничивающие токи 1-й и 2-й гармоник [3], имеющие противоположное направление и меньшее значение относительно емкостного тока. Поэтому в режиме недокомпенсации поврежденная линия с ОЗЗ отличается по направлению от всех неповрежденных линий.

Приближение к идеалу
С 1997 года датчик тока ТДЗЛВ-10 У3 и устройство УСЗ-3С монтируются в ячейках 6–10 кВ Самарского завода «Электрощит». За время эксплуатации системы не отмечались сбои, отказы и неселективные действия в работе. На одну секцию устанавливается одно устройство УСЗ-ЗС, которое поочередно подключается к датчикам тока всех присоединений отходящих линий электропередачи. Высокая достоверность результатов определения поврежденного присоединения с ОЗЗ достигается при использовании следующих способов поиска:

по величине и направлению емкостного тока, когда отключены компенсирующие устройства;
по направлению в режиме недокомпенсации емкостного тока;
по значению искажения синусоидальной кривой тока высшими гармониками при перекомпенсации емкостного тока.

Одновременно система способна определять неполнофазный режим (постановка линии 6–10 кВ под напряжение одной фазы). Так, при эксплуатации вакуумных выключателей случаются поломки рычага отключения из-за приваривания контактов одной из фаз. В связи с сигнализацией «отключено» тележку выкатывают, при этом из-за емкостного тока линии приварившейся фазы возникает дуга, что повреждает ячейки и опасно для персонала. Зафиксировать нарушение в работе выключателя с приварившимся контактом можно с помощью устройства УСЗ-3С.

Литература
1. Борухман В.А. Об эксплуатации селективных защит от замыкания на землю в сетях 6–10 кВ и мероприятия по их совершенствованию // Энергетик. – 2000. – №1.
2. Степанов Ю. А., Степанов Д. Ю. Повышение надежности работы электрооборудования на основе совершенствования теоретического материала. Часть 3. – 2004.
3. Патент на изобретение за № 22 36 017 «Способ для определения параметров тока и причины их искажения при подаче переменного рабочего напряжения на нелинейные сопротивления» выдан Федеральной службой по интеллектуальной собственности патентов и товарных знаков 10.09.2004 г.