Perangkat untuk menemukan kesalahan pada saluran listrik overhead

Di jaringan listrik, perangkat untuk menentukan tempat kegagalan tersebar luas, terutama di saluran listrik di atas kepala tegangan 10 kV dan lebih, berdasarkan pengukuran parameter mode darurat. Perangkat ini dapat dibagi menjadi dua kelompok utama, yang dirancang untuk menemukan tempat kerusakan jika terjadi korsleting dan pentanahan.

Menentukan lokasi gangguan jika terjadi korsleting

Menentukan lokasi korsleting pada saluran sangat penting, karena pemutusan saluran jika terjadi kerusakan permanen dikaitkan dengan kekurangan pasokan listrik dan kerusakan material pada konsumen. Dalam kasus ini, mempercepat pencarian kerusakan memiliki dampak ekonomi yang besar.

Perangkat untuk mempercepat pencarian dan menentukan lokasi hubung singkat sesuai prinsip operasi, dapat dibagi menjadi dua subkelompok:

1) perangkat pemasangan untuk menentukan jarak ke tempat kerusakan, pengukuran otomatis dan pemasangan jumlah listrik yang relevan selama operasi darurat;

2) perangkat untuk menentukan bagian saluran yang rusak (sensor jaringan, indikator hubung singkat, pemantauan otomatis dan memperbaiki perubahan nilai listrik selama operasi darurat).

Berbagai jenis perangkat fiksasi telah dikembangkan, beberapa di antaranya berhasil dioperasikan. Di jaringan distribusi pedesaan dengan tegangan 10 kV, perangkat tipe FIP (FIP-1, FIP-2, FIP-F), LIFP, dll. Digunakan. Perangkat tipe FMK-10 juga banyak digunakan.

Mengingat bahwa perangkat pemasangan memberikan pengukuran otomatis dan memperbaiki jumlah listrik selama korsleting, mereka harus memenuhi persyaratan tertentu, khususnya yang berikut: pengukuran harus diselesaikan sebelum melepaskan bagian saluran yang rusak dari proteksi relai, yaitu, dalam waktu sekitar 0,1 detik, perangkat harus mempertahankan nilai kuantitas listrik tetap untuk waktu yang cukup untuk kedatangan di gardu induk (tanpa tugas tetap) tim lapangan operasional, yaitu. tidak kurang dari 4 jam, mulai selektif otomatis dari perangkat harus disediakan, sehingga nilai yang diamati tetap hanya dalam kasus penghentian jalur darurat, perangkat harus memberikan akurasi pengukuran tertentu (biasanya kesalahan pengukuran relatif tidak boleh melebihi 5%) dll.

Salah satu opsi paling sederhana untuk memperbaiki perangkat — alat pengukur arus hubung singkat... Selain itu, untuk menentukan jarak ke lokasi hubung singkat, Anda dapat menyelesaikan masalah, kebalikan dari apa yang diperhitungkan saat menghitung arus dari hubung singkat, dan nilai arus dan tegangan yang diketahui dari resistansi hubung singkat ke titik hubung singkat harus ditentukan secara akurat. Mengetahui resistansi ini, tidak sulit untuk menemukan jarak ke titik hubung singkat dengan parameter jaringan yang diketahui.

Yang paling umum adalah memperbaiki perangkat dengan apa yang disebut memori listrik... Mereka didasarkan pada penggunaan kapasitor penyimpanan. Selain itu, selama proses hubung singkat, kapasitor penyimpanan dengan cepat diisi ke tegangan yang sebanding dengan nilai arus hubung singkat yang terdeteksi (atau tegangan yang sesuai). Kemudian, pada langkah selanjutnya, pembaca dihubungkan ke kapasitor penyimpanan yang mengontrol elemen memori jangka panjang. Dengan cara ini, persyaratan di atas untuk pengukuran cepat dipastikan sebelum saluran dimatikan di bawah aksi proteksi relai dan kemampuan untuk mempertahankan nilai tetap untuk waktu yang lama.

Berdasarkan prinsip ini, perangkat tipe FIP di atas dikembangkan, yang ditemukan aplikasinya di jaringan pedesaan 10 kV.

Untuk memfasilitasi penggunaan praktis perangkat yang memiliki arus hubung singkat tetap, sehingga tidak perlu melakukan perhitungan setiap saat dalam keadaan darurat, kurva arus kesetimbangan.Pada saat yang sama, arus hubung singkat dihitung terlebih dahulu untuk sejumlah besar titik pada setiap saluran keluaran, dan menurut hasil perhitungan, arus ekuivalen diterapkan ke rangkaian saluran. kurva bagian utama garis dan cabang dengan nilai arus hubung singkat yang sama. Setelah perangkat memperbaiki nilai arus hubung singkat tertentu, menurut diagram garis dengan kurva arus ekuinoks, alat ini langsung menentukan area pencarian kesalahan.

Namun, perangkat paling sederhana dari tipe FIP merekam arus hubung singkat memiliki sejumlah kelemahan, termasuk yang berikut: untuk menentukan jarak ke titik hubung singkat, perhitungan tambahan atau konstruksi awal dari kurva arus yang sama, akurasi pengukuran (kesalahan instrumen) dipengaruhi oleh resistansi kontak di lokasi gangguan (terutama resistansi busur), level tegangan jaringan, nilai arus beban (perangkat benar-benar mengukur beban total dan arus hubung singkat), dll. .

Ohmmeter penjepit lebih sempurna, terutama yang mengukur reaktansi. Saat mengukur resistansi, yaitu rasio tegangan terhadap arus, dimungkinkan untuk secara signifikan mengurangi efek perubahan level tegangan pada keakuratan pengukuran. Pengukuran reaktansi juga mengurangi efek resistansi busur pada titik hubung singkat, yang sebagian besar aktif, dan memungkinkan penyelesaian skala instrumen dalam kilometer. Selain itu, jika perangkat mengukur arus beban sebelum mode hubung singkat, dimungkinkan untuk memperhitungkan dan karenanya mengurangi pengaruh arus beban.

Sebuah ohmmeter, tidak seperti amperemeter dan voltmeter penjepit, mengukur bukan hanya satu, tetapi dua kuantitas (arus dan tegangan) yang diumpankan ke inputnya. Untuk mengurangi efek shunting beban, dapat dilakukan pengukuran arus beban secara terpisah sebelum terjadinya hubung singkat. Semua nilai ini ditetapkan (diingat) sesuai dengan prinsip yang dibahas di atas (dalam hal ini, arus telah diubah sebelumnya menjadi tegangan yang sebanding dengannya), dan kemudian, menggunakan sirkuit khusus (blok konversi), diubah menjadi sinyal sebanding dengan resistansi (total, reaktif, memperhitungkan arus beban sebelumnya) dll.). Mengingat bahwa resistansi garis reaktif (induktif) tidak banyak bergantung pada luas penampang kabel yang digunakan, skala perangkat ini diukur dalam kilometer. Perangkat tersebut termasuk memperbaiki ohmmeter seperti FMK-10, FIS, dll.

Perangkat untuk mendeteksi saluran udara yang rusak

Dengan bantuan perangkat semacam itu, Anda dapat menentukan arah pencarian titik hubung singkat pada saluran udara dengan tegangan 10 — 35 kV. Perangkat biasanya dipasang di cabang jalur - pada dukungan pertama setelah titik koneksi. Mereka merekam terjadinya korsleting saat terjadi di cabang atau bagian dari jalur utama untuk titik pemasangan perangkat. Saat mencari korsleting di jalur putus, mereka menerima informasi dari perangkat ini tentang ada (perangkat dipicu) atau tidak adanya (tidak berfungsi) korsleting di belakang tempat pemasangannya.Dalam jaringan listrik, indikator untuk area yang rusak dari tipe UPU-1 dan indikator hubung singkat tipe UKZ yang lebih maju dan andal didistribusikan secara luas.

Indikator memperbaiki terjadinya korsleting saat menggunakan sensor arus magnet (induksi) yang dipasang di area kabel, tetapi tanpa koneksi langsung ke kabel tersebut. Satu indikator memberikan informasi tentang semua jenis sirkuit pendek fase-fase.

Indikator tipe UKZ dibuat dalam bentuk unit eksekutif yang berisi, selain sensor magnetik, sirkuit kontrol elektronik, dan indikator magnetik.

Jika korsleting terjadi di belakang lokasi pemasangan Hal ini dipicu oleh arus lonjakan arus hubung singkat, akibatnya bendera indikator beralih ke pengamat dengan sisi dicat warna oranye terang dan tetap pada posisi ini jika saluran terputus oleh perlindungan.

Setelah aktivasi jalur (setelah penutupan otomatis berhasil atau setelah kesalahan dihilangkan), bendera indikator secara otomatis kembali ke posisi semula. Pengembalian bendera disebabkan oleh pemilihan kapasitif dari tegangan jaringan menggunakan konverter antena.

Pemasangan rambu-rambu memungkinkan personel layanan jika jalur rusak, personel melewati titik cabang dan setelah menentukan area yang rusak, melewati untuk menemukan hanya area rusak yang dihubung singkat, bukan seluruh jalur. Direkomendasikan untuk mengatur penunjuk baik saat tidak ada maupun saat ada perangkat pemasangan untuk menentukan jarak ke titik hubung singkat.Dalam kasus kedua, penunjuk adalah pencarian yang dipercepat karena fakta bahwa karena percabangan jalur pedesaan pembacaan 10 kV, perangkat pemasangan tidak menentukan satu, tetapi, sebagai aturan, beberapa titik hubung singkat (di bagasi dan berbagai cabang).

Perangkat untuk menentukan lokasi hubung singkat satu fasa ke bumi

Gangguan pembumian satu fasa adalah jenis gangguan yang paling umum. Pada jaringan distribusi pedesaan 10 kV yang beroperasi dengan netral terisolasi, gangguan pembumian fasa tunggal disertai dengan arus yang relatif rendah bukanlah hubung singkat. Oleh karena itu, jika terjadi, diperbolehkan untuk tidak mematikan saluran selama waktu yang diperlukan untuk memperbaiki kesalahan.

Namun, perlu untuk menemukan dan memperbaiki gangguan secepat mungkin, karena gangguan pembumian satu fasa dapat menjadi dua fasa. Yang terakhir adalah korsleting dan akan dinonaktifkan oleh perlindungan, mengakibatkan pemadaman listrik bagi pengguna.

Selain itu, kerusakan tanah dimungkinkan, misalnya ketika kabel putus dan jatuh ke tanah, yang sangat berbahaya bagi kehidupan manusia dan hewan. Pada saat yang sama, gangguan tanah dapat terjadi sebagai akibat dari kerusakan tersembunyi, misalnya karena internal isolator retakketika tidak ada tanda eksternal dari korsleting dan sangat sulit untuk dideteksi secara visual. Oleh karena itu, perangkat khusus telah dikembangkan - perangkat portabel yang memudahkan dan mempercepat pencarian tempat kerusakan.

Prinsip pengoperasian perangkat portabel yang digunakan dalam jaringan listrik dengan tegangan 10 kV, didasarkan pada pengukuran komponen harmonik arus gangguan bumi yang lebih tinggi.Tingkat harmonik yang jauh lebih tinggi dalam spektrum arus gangguan pembumian dibandingkan dengan arus beban memastikan pengoperasian yang efisien dari perangkat ini.

Di jaringan listrik pedesaan 10 kV, perangkat jenis "Pencarian" (dihentikan) dan "Gelombang" dan "Probe" yang lebih canggih. Dalam perangkat "Pencarian" dan "Gelombang", elemen utamanya adalah sensor magnetik (induktif) yang mendeteksi kemunculan (peningkatan amplitudo) komponen harmonik arus, filter dengan harmonik yang lebih tinggi yang melewati komponen yang digunakan perangkat tersebut. dikonfigurasi , amplifier menyediakan penguatan sinyal yang diperlukan dan alat pengukur yang menghasilkan sinyal yang dihasilkan.

Lokasi gangguan pembumian pada saluran ditentukan sebagai berikut. Jika bypass saluran dimulai di gardu induk, pengukuran dilakukan di saluran keluar dari gardu induk, menempatkan perangkat di bawah saluran. Garis putus-putus ditentukan oleh deviasi maksimum jarum alat pengukur. Dengan melakukan pengukuran pada titik percabangan garis yang rusak, cabang atau bagian batang yang rusak ditentukan dengan cara yang sama. Di belakang lokasi gangguan tanah, pembacaan perangkat menurun tajam, yang menentukan titik kegagalannya.

Perangkat «Probe» adalah perangkat pengarah, yaitu tidak hanya menyediakan penentuan lokasi kesalahan pembumian, tetapi juga arah pencarian, yang menarik jika pencarian dimulai bukan dari gardu induk, tetapi dari beberapa titik garis yang rusak. Pengoperasiannya didasarkan pada perbandingan fase tegangan dan arus harmonik ke-11 (550 Hz).Oleh karena itu, selain elemen dasar yang ditunjukkan, "Probe" memiliki organ pembanding fase, dan alat pengukur keluaran memiliki skala dengan nol di tengah.