ОМП на линиях 6...35 кВ

Воздушные (ВЛ) и кабельные (КЛ) линии 6−35 кВ составляют основу распределительных сетей и по данным ОАО «ФСК ЕЭС» имеют протяжённость около 1,3 млн. км. Более 600 тыс. км этих линий выработали свой ресурс, что приводит в среднем к восьми отключениям в год на 100 км.

Поэтому в настоящее время повышается актуальность более точного и своевременного определения места повреждения (ОМП).

Специфика режимов нейтрали и конструктивного исполнения ЛЭП 6- 35 кВ не позволяет средствам релейной защиты и автоматики (РЗиА) в полной мере обеспечивать выявление повреждений и особенно селективное определение замыканий на землю.

Существенной особенностью структуры распределительных сетей 6…35 кВ является их разветвленность. Расстояния до мест многофазных замыканий в этих сетях определяются средствами ОМП, установленными на питающих подстанциях (односторонние средства ОМП). Однако даже высокая точность этих средств не позволяет указать место повреждения вследствие разветвленности сетей.

На рис. 1.2 показана разветвленная электрическая сеть. После отключения повреждения выключателем Qи определения расстояния до места повреждения возникает задача определения аварийного участка разветвленной сети, поскольку повреждения в точках К1, К2 или КЗ являются равноудаленными от питающей подстанции.

Рис. 1.2. Расстановка указателей поврежденного участка в разветвленной сети

Для ориентирования при поиске места повреждения в местах разветвления сети устанавливаются указатели поврежденного участка, фиксирующие факт протекания тока короткого замыкания. По положениям указателей 1, 2 и 3 эксплуатационный персонал правильно определяет направление поиска места повреждения. В частности, при замыкании в точке К1 факт протекания тока короткого замыкания будет зафиксирован только указателем 1.

В электрических сетях с изолированной нейтралью (6…35 кВ) ток однофазного замыкания на землю имеет емкостной характер, а по величине значительно (на один-два порядка) меньше тока нагрузки.

Малая величина токов замыкания на землю исключает возможность применения рассмотренных выше методов и средств ОМП.

В соответствии с Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей допускается работа сети с заземленной фазой до устранения повреждения; при этом эксплуатационный персонал обязан отыскать и устранить повреждение в кратчайший срок. Отыскание места однофазных замыканий на землю осуществляется с помощью переносных приборов, измеряющих вблизи ВЛ уровень магнитного поля токов нулевой последовательности.

Принцип определения места замыкания на землю в разветвленной сети иллюстрируется схемой (рис. 1.3), состоящей из линий W 1, W 2, W 3 и W 4. При замыкании в точке К через место повреждения протекают емкостные токи нулевой последовательности, замыкающиеся через распределенные емкости линий, представленные на рис. 3 сосредоточенными емкостями С1, С2, С3, С4, и С5,. Распределение этих токов в линиях сети показано эпюрами.

Величины токов, растекающихся по линии W 4 влево (I04`) и вправо (I04″) от места замыкания пропорциональны суммарным емкостям на землю:

(1.4).

где к — коэффициент пропорциональности.

Наибольший уровень емкостных токов нулевой последовательности имеет место в поврежденной линии до места замыкания, после которого уровень этих токов резко уменьшается.

Применение переносных приборов, реагирующих на магнитные поля основной частоты (50 Гц), затруднено вследствие значительного влияния на измерения рабочих токов линий. Поэтому при поиске мест замыканий на землю используют приборы, реагирующие на высшие гармонические составляющие магнитного поля токов нулевой последовательности. В этом случае влияние токов нагрузки на результаты измерения существенно меньше.

Рис. 1.3. Схема сети и эпюры показаний переносного прибора в различных ее участках