Микропроцессорная система определения и локализации места повреждения изоляции относительно «земли» в воздушных электрических сетях 10 кВ типа «ОМЗАЛ»
|
|
Система ОМЗАЛ предназначена для определения и локализации места повреждения изоляции относительно земли в воздушных электрических сетях 6-10 кВ и устанавливается на подстанциях 110(35)/10 кВ с изолированной нейтралью.
ОМЗАЛ решает следующие задачи:
- повышения электро- и пожаробезопасности эксплуатации электрических воздушных сетей 6(10) кВ.
- повышение оперативности поиска и устранения однофазных замыканий на землю (ОЗЗ).
- стабилизация режима ОЗЗ и повышение надежности работы электрооборудования вследствии снижения количества междуфазных коротких замыканий (к.з.) в электросетях 10 кВ из-за перенапряжений, вызванных переходными процессами при ОЗЗ.
- информационное обеспечение диспетчера сети и оперативного персонала в части состояния изоляции сети относительно земли.
Система ОМЗАЛ состоит из силового высоковольтного блока и микропроцессорного блока управления (МПБУ) с элементами сопряжения с внешними цепями.
Силовой высоковольтный блок собирается на базе трех однофазных вакуумных выключателей 10 кВ серии ВВ/ТЕЛ с индивидуальным управлением и необходимыми электрическими и механическими блокировками от одновременного включения выключателей двух фаз. Каждый из выключателей с одной стороны подключается к одной фазе секции шин10 кВ, а с другой – все три выключателя объединяются между собой и присоединяются к контуру заземления подстанции. Для контроля тока через выключатели в цепь заземления включен трансформатор тока.
МПБУ контролирует состояние изоляции относительно земли сети секции шин, к которой подключен силовой блок, и, в случае возникновения ОЗЗ (при 3U0≥30 В), используя информацию от трансформаторов тока нулевой последовательности, установленных на отходящих от секции шин воздушных линиях и от трансформатора напряжения секции шин, производит:
- повышения электро- и пожаробезопасности эксплуатации электрических воздушных сетей 6(10) кВ.
- повышение оперативности поиска и устранения однофазных замыканий на землю (ОЗЗ).
- стабилизация режима ОЗЗ и повышение надежности работы электрооборудования вследствии снижения количества междуфазных коротких замыканий (к.з.) в электросетях 10 кВ из-за перенапряжений, вызванных переходными процессами при ОЗЗ.
- информационное обеспечение диспетчера сети и оперативного персонала в части состояния изоляции сети относительно земли.
Система ОМЗАЛ состоит из силового высоковольтного блока и микропроцессорного блока управления (МПБУ) с элементами сопряжения с внешними цепями.
Силовой высоковольтный блок собирается на базе трех однофазных вакуумных выключателей 10 кВ серии ВВ/ТЕЛ с индивидуальным управлением и необходимыми электрическими и механическими блокировками от одновременного включения выключателей двух фаз. Каждый из выключателей с одной стороны подключается к одной фазе секции шин10 кВ, а с другой – все три выключателя объединяются между собой и присоединяются к контуру заземления подстанции. Для контроля тока через выключатели в цепь заземления включен трансформатор тока.
МПБУ контролирует состояние изоляции относительно земли сети секции шин, к которой подключен силовой блок, и, в случае возникновения ОЗЗ (при 3U0≥30 В), используя информацию от трансформаторов тока нулевой последовательности, установленных на отходящих от секции шин воздушных линиях и от трансформатора напряжения секции шин, производит:
- определение линии с повреждением;
- определение поврежденной фазы;
- шунтирование на подстанции поврежденной фазы (АШФ) на землю, путем включения выключателя силового блока этой фазы по определенной циклограмме во времени с целью создания условий для восстановления изоляции в случае неустойчивых ОЗЗ за счет уменьшения напряжения в месте повреждения и создания условий для погасания дуги.
При этом также улучшаются условия электро- и пожаробезопасности в месте ОЗЗ. В режиме шунтирования фазы непрерывно контролируется величина тока через включенный на землю выключатель и, в случае превышения определенной величины, опасной с точки зрения ухудшения условий безопасности в месте ОЗЗ, выключатель отключается и ОМЗАЛ блокируется.
- определение расстояния до места ОЗЗ в случае наличия сравнительно небольшого переходного сопротивления в месте повреждения (металлическое ОЗЗ) путем включения неповрежденной фазы на время около 150 мс и создания таким образом «петли» двойного ОЗЗ;
- определение поврежденной фазы;
- шунтирование на подстанции поврежденной фазы (АШФ) на землю, путем включения выключателя силового блока этой фазы по определенной циклограмме во времени с целью создания условий для восстановления изоляции в случае неустойчивых ОЗЗ за счет уменьшения напряжения в месте повреждения и создания условий для погасания дуги.
При этом также улучшаются условия электро- и пожаробезопасности в месте ОЗЗ. В режиме шунтирования фазы непрерывно контролируется величина тока через включенный на землю выключатель и, в случае превышения определенной величины, опасной с точки зрения ухудшения условий безопасности в месте ОЗЗ, выключатель отключается и ОМЗАЛ блокируется.
- определение расстояния до места ОЗЗ в случае наличия сравнительно небольшого переходного сопротивления в месте повреждения (металлическое ОЗЗ) путем включения неповрежденной фазы на время около 150 мс и создания таким образом «петли» двойного ОЗЗ;
- функции информационного обеспечения диспетчерского и оперативного персонала в случае возникновения ОЗЗ с большим переходным сопротивлением (информация об: уровнях 3U0 и о воздушной линии с ОЗЗ при 3U0≥(3 - 5) В).
Система ОМЗАЛ предназначена для монтажа в ячейках КРУН-10 кВ типа К-59. Силовой блок монтируется на выкатной тележке, а МПБУ с элементами сопряжения с внешними цепями, смонтированными совместно с ним на панели вторичных цепей – в релейном отсеке. ОМЗАЛ рассчитана на обслуживание секции шин 6(10) с количеством отходящих линий до 8 шт.
Циклограмма работы ОМЗАЛ запускается через 0,5 с после достижения 3U0 значения, большего 30 В, и происходит в следующей последовательности:
первое АШФ поврежденной фазы длительностью 5 с; отключение выключателя поврежденной фазы, контроль наличия 3U0 выше уровня уставки, пауза 3с;
включение выключателя неповрежденной фазы (опережающей поврежденную) на время около 150 мс;
пауза 5с, контроль наличия 3U0 выше уставки;
второе АШФ поврежденной фазы на время 5 с;
пауза после отключения выключателя 3 с, контроль наличия 3U0 выше уставки;
третье включение выключателя поврежденной фазы на время 3 минуты;
пауза 3с, контроль наличия 3U0 выше уставки;
постоянное включение выключателя поврежденной фазы.
В случае понижения уровня 3U0 ниже уставки АШФ в любом месте циклограммы работа ОМЗАЛ прекращается.
- если ОЗЗ неустойчивое, то оно пропадает после первого же АШФ. Резко уменьшается количество выездов персонала в сеть для отыскания ОЗЗ.
- некоторые ОЗЗ (касание проводом траверсы, пробой изолятора и т. п.) становятся устойчивыми (металлическими) после создания в циклограмме работы ОМЗАЛ «петли» двойного ОЗЗ;
- если после полной циклограммы работы ОМЗАЛ с последующей блокировкой её работы (т.е. отключения выключателя, шунтирующего поврежденную фазу) ОЗЗ осталось – значит, оно устойчивое и поиск места ОЗЗ может вестись переносными приборами («Гармоникой», «Поиск», «Зонд» и т. п.) без опасения, что сеть, работающая с изолированной нейтралью может «раскачаться».
- если поиск места замыкания ведется с применением метода «деления» линии, применение ОМЗАЛ уменьшает вероятность возникновения коммутационных перенапряжений в сети.
«Деление» линии выполняется при наличии зашунтированной фазы, т. е. в устойчивом режиме сети. После «деления» фаза дешунтируется и проверятся пропадание 3U0
Рис. 1 Схема подключения ОМЗАЛ
