อุปกรณ์สำหรับค้นหาข้อผิดพลาดบนสายไฟเหนือศีรษะ

ในเครือข่ายไฟฟ้าอุปกรณ์สำหรับระบุตำแหน่งที่ล้มเหลวนั้นมีอยู่ทั่วไป สายไฟเหนือศีรษะ แรงดันไฟฟ้า 10 kV ขึ้นไป ขึ้นอยู่กับการวัดพารามิเตอร์โหมดฉุกเฉิน อุปกรณ์เหล่านี้สามารถแบ่งออกเป็นสองกลุ่มหลัก ซึ่งออกแบบมาเพื่อระบุตำแหน่งของความเสียหายในกรณีไฟฟ้าลัดวงจรและสายดิน

การกำหนดตำแหน่งความผิดปกติในกรณีที่เกิดไฟฟ้าลัดวงจร

การกำหนดตำแหน่งของไฟฟ้าลัดวงจรมีความสำคัญอย่างยิ่งเนื่องจากการหยุดชะงักของสายในกรณีที่เกิดความเสียหายถาวรนั้นเกี่ยวข้องกับไฟฟ้าไม่เพียงพอและความเสียหายของวัสดุต่อผู้บริโภค ในกรณีเหล่านี้ การเร่งค้นหาความเสียหายมีผลทางเศรษฐกิจอย่างมาก

อุปกรณ์เพื่อเร่งการค้นหาและระบุตำแหน่งของไฟฟ้าลัดวงจรตามหลักการทำงานสามารถแบ่งออกเป็นสองกลุ่มย่อย:

1) ติดตั้งอุปกรณ์สำหรับกำหนดระยะทางไปยังสถานที่ที่เสียหาย การวัดอัตโนมัติและการแก้ไขปริมาณไฟฟ้าที่เกี่ยวข้องระหว่างการดำเนินการฉุกเฉิน

2) อุปกรณ์สำหรับกำหนดส่วนที่เสียหายของเส้น (เซ็นเซอร์เครือข่าย, ตัวบ่งชี้การลัดวงจร, การตรวจสอบอัตโนมัติและการแก้ไขการเปลี่ยนแปลงค่าไฟฟ้าระหว่างการดำเนินการฉุกเฉิน)

มีการพัฒนาอุปกรณ์ตรึงประเภทต่างๆ ซึ่งอุปกรณ์จำนวนหนึ่งประสบความสำเร็จในการทำงาน ในเครือข่ายการกระจายในชนบทที่มีแรงดันไฟฟ้า 10 kV จะใช้อุปกรณ์ประเภท FIP (FIP-1, FIP-2, FIP-F), LIFP เป็นต้น อุปกรณ์ประเภท FMK-10 ยังใช้กันอย่างแพร่หลาย

เนื่องจากอุปกรณ์จับยึดให้การตรวจวัดและแก้ไขปริมาณไฟฟ้าโดยอัตโนมัติระหว่างการลัดวงจร อุปกรณ์ดังกล่าวต้องเป็นไปตามข้อกำหนดบางประการ โดยเฉพาะอย่างยิ่งต่อไปนี้: การวัดจะต้องเสร็จสิ้นก่อนที่จะถอดส่วนที่เสียหายของสายออกจากการป้องกันรีเลย์ นั่นคือ ภายในเวลาประมาณ 0.1 วินาที อุปกรณ์จะต้องรักษาค่าของปริมาณไฟฟ้าคงที่เป็นระยะเวลาที่เพียงพอสำหรับการมาถึงสถานีย่อย (โดยไม่มีหน้าที่ถาวร) ของทีมปฏิบัติการภาคสนาม เช่น ไม่น้อยกว่า 4 ชั่วโมง ควรมีการเริ่มต้นอุปกรณ์แบบเลือกอัตโนมัติ เพื่อให้ค่าที่สังเกตได้รับการแก้ไขเฉพาะในกรณีที่สายหยุดฉุกเฉิน อุปกรณ์ควรให้ความแม่นยำในการวัดที่แน่นอน (โดยปกติแล้วข้อผิดพลาดการวัดสัมพัทธ์ไม่ควร เกิน 5%) เป็นต้น

หนึ่งในตัวเลือกที่ง่ายที่สุดสำหรับการแก้ไขอุปกรณ์ — อุปกรณ์วัดกระแสลัดวงจร... นอกจากนี้ ในการกำหนดระยะทางไปยังตำแหน่งที่ไฟฟ้าลัดวงจร คุณสามารถแก้ปัญหาได้ ซึ่งตรงข้ามกับสิ่งที่นำมาพิจารณาเมื่อคำนวณกระแส ของการลัดวงจรและค่าที่ทราบของกระแสและแรงดันของความต้านทานการลัดวงจรถึงจุดที่ลัดวงจรจะต้องถูกกำหนดอย่างแม่นยำ เมื่อทราบความต้านทานนี้แล้ว การค้นหาระยะทางไปยังจุดลัดวงจรจึงไม่ใช่เรื่องยากสำหรับพารามิเตอร์เครือข่ายที่รู้จัก

ที่พบมากที่สุดคือการซ่อมอุปกรณ์ที่เรียกว่า หน่วยความจำไฟฟ้า... ขึ้นอยู่กับการใช้ตัวเก็บประจุเก็บข้อมูล ยิ่งกว่านั้น ในระหว่างกระบวนการลัดวงจร ตัวเก็บประจุที่จัดเก็บจะถูกชาร์จอย่างรวดเร็วตามแรงดันไฟฟ้าที่เป็นสัดส่วนกับค่าของกระแสลัดวงจรที่ตรวจพบ (หรือแรงดันไฟฟ้าที่สอดคล้องกัน) จากนั้น ในขั้นตอนถัดไป เครื่องอ่านจะเชื่อมต่อกับตัวเก็บประจุที่เก็บข้อมูลซึ่งควบคุมองค์ประกอบหน่วยความจำระยะยาว ด้วยวิธีนี้ทำให้มั่นใจได้ถึงข้อกำหนดข้างต้นสำหรับการวัดที่รวดเร็วก่อนที่สายจะถูกปิดภายใต้การทำงานของการป้องกันรีเลย์และความสามารถในการรักษาค่าคงที่เป็นเวลานาน

ตามหลักการนี้อุปกรณ์ประเภท FIP ข้างต้นได้รับการพัฒนาซึ่งพบการใช้งานในเครือข่าย 10 kV ในชนบท

เพื่ออำนวยความสะดวกในการใช้งานจริงของอุปกรณ์ที่คงที่กระแสลัดวงจร จึงไม่จำเป็นที่จะต้องทำการคำนวณทุกครั้งในกรณีฉุกเฉิน เส้นโค้งกระแสสมดุลในเวลาเดียวกัน กระแสลัดวงจรจะถูกคำนวณล่วงหน้าสำหรับจำนวนจุดที่มากเพียงพอในแต่ละเอาต์พุตไลน์ และจากผลการคำนวณ กระแสที่เท่ากันจะถูกนำไปใช้กับวงจรไลน์ ส่วนโค้งของส่วนหลักของเส้นและกิ่งที่มีค่ากระแสลัดวงจรเท่ากัน หลังจากที่อุปกรณ์แก้ไขค่ากระแสลัดวงจรตามไดอะแกรมเส้นที่มีเส้นโค้งกระแสอิควิน็อกซ์แล้ว อุปกรณ์จะกำหนดพื้นที่ค้นหาข้อบกพร่องโดยตรง

อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์ที่ง่ายที่สุดประเภท FIP บันทึกกระแสลัดวงจรมีข้อเสียหลายประการ ได้แก่ การกำหนดระยะทางไปยังจุดที่ลัดวงจร การคำนวณเพิ่มเติมหรือการสร้างเบื้องต้นของเส้นโค้งกระแสเท่ากัน ความแม่นยำ ของการวัด (ข้อผิดพลาดของเครื่องมือ) ได้รับผลกระทบจากความต้านทานหน้าสัมผัสที่ตำแหน่งความผิดปกติ (โดยหลักคือความต้านทานส่วนโค้ง), ระดับแรงดันเครือข่าย, ค่าของกระแสโหลด (อุปกรณ์วัดโหลดทั้งหมดและกระแสลัดวงจรจริง ๆ ) ฯลฯ .

โอห์มมิเตอร์แบบหนีบนั้นสมบูรณ์แบบกว่าโดยเฉพาะที่วัดค่ารีแอกแตนซ์ เมื่อทำการวัดความต้านทาน ซึ่งก็คืออัตราส่วนของแรงดันต่อกระแส สามารถลดผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงระดับแรงดันต่อความแม่นยำของการวัดได้อย่างมาก การวัดค่ารีแอกแตนซ์ยังช่วยลดผลกระทบของความต้านทานส่วนโค้งที่จุดที่เกิดการลัดวงจร ซึ่งส่วนใหญ่จะทำงานอยู่ และทำให้สามารถสร้างสเกลวัดที่มีหน่วยเป็นกิโลเมตรได้สำเร็จ นอกจากนี้ หากอุปกรณ์วัดกระแสโหลดก่อนโหมดลัดวงจร จะสามารถพิจารณาและลดผลกระทบของกระแสโหลดได้

โอห์มมิเตอร์ไม่เหมือนกับแอมมิเตอร์และโวลต์มิเตอร์แบบหนีบตรงที่วัดค่าไม่ได้หนึ่งค่า แต่มีค่าสองค่า (กระแสและแรงดัน) ที่จ่ายให้กับอินพุต เพื่อลดผลกระทบการสับเปลี่ยนของโหลด สามารถวัดกระแสโหลดแยกกันก่อนที่จะเกิดการลัดวงจร ค่าทั้งหมดเหล่านี้ได้รับการแก้ไข (จดจำไว้) ตามหลักการที่กล่าวถึงข้างต้น (ในกรณีนี้ กระแสจะถูกแปลงเป็นแรงดันล่วงหน้าตามสัดส่วนของพวกมัน) จากนั้นใช้วงจรพิเศษ (บล็อกการแปลง) พวกมันจะถูกแปลงเป็นสัญญาณ เป็นสัดส่วนกับความต้านทาน (รวม, ปฏิกิริยา, คำนึงถึงกระแสของโหลดก่อนหน้า) เป็นต้น) เนื่องจากความต้านทานปฏิกิริยา (อุปนัย) ของเส้นขึ้นอยู่กับพื้นที่หน้าตัดของสายไฟที่ใช้เพียงเล็กน้อย สเกลของอุปกรณ์เหล่านี้จะวัดเป็นกิโลเมตร อุปกรณ์ดังกล่าวรวมถึงการแก้ไขโอห์มมิเตอร์ เช่น FMK-10, FIS เป็นต้น

อุปกรณ์ตรวจจับสายเหนือศีรษะที่เสียหาย

ด้วยความช่วยเหลือของอุปกรณ์ดังกล่าว คุณสามารถกำหนดทิศทางการค้นหาจุดลัดวงจรบนสายเหนือศีรษะที่มีแรงดันไฟฟ้า 10 — 35 kV ตามกฎแล้วอุปกรณ์ดังกล่าวได้รับการติดตั้งในไลน์แบรนช์ - ในการสนับสนุนครั้งแรกหลังจากจุดเชื่อมต่อ พวกเขาบันทึกการเกิดขึ้นของการลัดวงจรเมื่อเกิดขึ้นบนสาขาหรือส่วนของสายหลักสำหรับจุดติดตั้งอุปกรณ์ เมื่อค้นหาการลัดวงจรบนสายขาดพวกเขาจะได้รับข้อมูลจากอุปกรณ์เหล่านี้เกี่ยวกับการมีอยู่ (อุปกรณ์ถูกกระตุ้น) หรือไม่มี (ไม่ทำงาน) ของการลัดวงจรหลังสถานที่ติดตั้งในเครือข่ายไฟฟ้า ตัวบ่งชี้สำหรับพื้นที่ที่เสียหายของประเภท UPU-1 และตัวบ่งชี้การลัดวงจรขั้นสูงและเชื่อถือได้ของประเภท UKZ มีการกระจายอย่างกว้างขวาง

ตัวบ่งชี้จะแก้ไขการเกิดไฟฟ้าลัดวงจรเมื่อใช้เซ็นเซอร์กระแสแม่เหล็ก (เหนี่ยวนำ) ที่ติดตั้งในบริเวณสายไฟ แต่ไม่มีการเชื่อมต่อโดยตรงกับพวกเขา ตัวบ่งชี้หนึ่งตัวให้ข้อมูลเกี่ยวกับการลัดวงจรของเฟสต่อเฟสทุกประเภท

ตัวบ่งชี้ประเภท UKZ ถูกสร้างขึ้นในรูปแบบของหน่วยผู้บริหารที่มีนอกเหนือจากเซ็นเซอร์แม่เหล็ก วงจรควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ และตัวบ่งชี้แม่เหล็ก

หากเกิดไฟฟ้าลัดวงจรที่ด้านหลังสถานที่ติดตั้ง จะถูกกระตุ้นโดยกระแสไฟฟ้าลัดวงจรที่ไหลเข้า ซึ่งเป็นผลมาจากการที่ธงไฟแสดงสถานะหันไปทางผู้สังเกตการณ์โดยทาสีด้านเป็นสีส้มสว่าง และยังคงอยู่ในตำแหน่งนี้หากสายถูกขัดจังหวะโดย การป้องกัน

หลังจากเปิดใช้งานบรรทัด (เมื่อปิดอัตโนมัติสำเร็จหรือหลังจากลบข้อผิดพลาดแล้ว) ธงตัวบ่งชี้จะกลับสู่ตำแหน่งเดิมโดยอัตโนมัติ การกลับมาของธงเกิดจากการเลือกแรงดันไฟฟ้าของกริดแบบ capacitive โดยใช้ตัวแปลงเสาอากาศ

การติดตั้งสัญญาณช่วยให้เจ้าหน้าที่บริการหากสายชำรุด เจ้าหน้าที่จะข้ามจุดสาขาและหลังจากกำหนดพื้นที่ที่เสียหายแล้ว ให้ทำการบายพาสเพื่อค้นหาเฉพาะบริเวณที่ลัดวงจรเท่านั้น ไม่ใช่ทั้งสาย ขอแนะนำให้ตั้งตัวชี้ทั้งในกรณีที่ไม่มีและเมื่อมีอุปกรณ์ยึดเพื่อกำหนดระยะทางไปยังจุดลัดวงจรในกรณีที่สองตัวชี้จะถูกเร่งการค้นหาเนื่องจากความจริงที่ว่าเนื่องจากการแตกแขนงของสายในชนบทอุปกรณ์แก้ไขการอ่านค่า 10 kV ไม่ได้กำหนดเพียงจุดเดียว แต่ตามกฎแล้วจุดลัดวงจรหลายจุด (บนลำตัวและกิ่งก้านต่างๆ)

อุปกรณ์สำหรับระบุตำแหน่งของการลัดวงจรเฟสเดียวสู่โลก

ฟอลต์ลงดินแบบเฟสเดียวเป็นฟอลต์ที่พบได้บ่อยที่สุด ในเครือข่ายจำหน่ายไฟฟ้า 10 kV ในชนบทที่ทำงานโดยมีสายดินเฟสเดียวที่เป็นกลางและกระแสไฟฟ้าค่อนข้างต่ำไม่ลัดวงจร ดังนั้นเมื่อเกิดขึ้น จึงไม่อนุญาตให้ปิดสายในเวลาที่จำเป็นในการซ่อมแซมข้อบกพร่อง

อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องค้นหาและซ่อมแซมข้อบกพร่องให้เร็วที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เนื่องจากข้อบกพร่องลงดินแบบเฟสเดียวอาจกลายเป็นแบบสองเฟสได้ หลังไฟฟ้าลัดวงจรและจะถูกปิดใช้งานโดยการป้องกันส่งผลให้ผู้ใช้ไฟฟ้าดับ

นอกจากนี้ ความเสียหายจากพื้นดินยังเป็นไปได้ เช่น เมื่อสายไฟขาดและตกลงมาที่พื้น ซึ่งเป็นอันตรายต่อชีวิตของคนและสัตว์ ในขณะเดียวกัน ความผิดพลาดของกราวด์อาจเกิดขึ้นได้จากความเสียหายที่ซ่อนอยู่ เช่น เกิดจากภายใน ฉนวนแตกเมื่อไม่มีสัญญาณภายนอกของการลัดวงจรและยากที่จะตรวจจับด้วยสายตา ดังนั้นจึงมีการพัฒนาอุปกรณ์พิเศษ - อุปกรณ์พกพาที่ช่วยให้ค้นหาจุดที่เสียหายได้ง่ายและรวดเร็วขึ้น

หลักการทำงานของอุปกรณ์พกพาที่ใช้ในเครือข่ายไฟฟ้าที่มีแรงดันไฟฟ้า 10 kV ขึ้นอยู่กับการวัดส่วนประกอบฮาร์มอนิกที่สูงขึ้นของกระแสไฟฟ้าลัดวงจรระดับฮาร์มอนิกส์ที่สูงขึ้นอย่างมากในสเปกตรัมของกระแสฟอลต์ฟอลต์เมื่อเปรียบเทียบกับกระแสโหลดช่วยให้มั่นใจได้ถึงการทำงานที่มีประสิทธิภาพของอุปกรณ์เหล่านี้

ในเครือข่ายไฟฟ้าในชนบทขนาด 10 kV อุปกรณ์ประเภท "ค้นหา" (ยกเลิก) และ "คลื่น" และ "โพรบ" ขั้นสูงเพิ่มเติม ในอุปกรณ์ "ค้นหา" และ "คลื่น" องค์ประกอบหลักคือเซ็นเซอร์แม่เหล็ก (อุปนัย) ที่ตรวจจับลักษณะที่ปรากฏ (เพิ่มแอมพลิจูด) ของส่วนประกอบฮาร์มอนิกของกระแส ตัวกรองที่มีฮาร์มอนิกสูงกว่าที่ผ่านอุปกรณ์เหล่านั้น ได้รับการกำหนดค่า เครื่องขยายเสียงให้อัตราขยายสัญญาณที่จำเป็นและอุปกรณ์การวัดที่สร้างสัญญาณผลลัพธ์

ตำแหน่งของรอยเลื่อนดินในแนวกำหนดดังนี้ หากไลน์บายพาสเริ่มต้นที่สถานีย่อย จะทำการวัดที่เต้าเสียบไลน์จากสถานีย่อย โดยวางอุปกรณ์ไว้ใต้ไลน์ เส้นหักถูกกำหนดโดยค่าเบี่ยงเบนสูงสุดของเข็มของอุปกรณ์วัด โดยการวัดที่จุดแยกของเส้นที่เสียหาย กิ่งหรือส่วนของลำต้นที่เสียหายจะถูกกำหนดในลักษณะเดียวกัน ด้านหลังตำแหน่งของความผิดกราวด์ การอ่านค่าของอุปกรณ์จะลดลงอย่างรวดเร็ว ซึ่งเป็นตัวกำหนดจุดที่เกิดความล้มเหลว

อุปกรณ์ «โพรบ» เป็นอุปกรณ์บอกทิศทาง กล่าวคือ ไม่เพียงแต่ระบุตำแหน่งของรอยเลื่อนของโลกเท่านั้น แต่ยังรวมถึงทิศทางการค้นหาด้วย ซึ่งเป็นที่สนใจหากการค้นหาไม่ได้เริ่มต้นจากสถานีย่อย แต่จากสถานีย่อย จุดของเส้นที่เสียหาย การทำงานของมันขึ้นอยู่กับการเปรียบเทียบเฟสแรงดันและกระแสของฮาร์มอนิกที่ 11 (550 Hz)ดังนั้นนอกเหนือจากองค์ประกอบพื้นฐานที่ระบุแล้ว "โพรบ" ยังมีอวัยวะเปรียบเทียบเฟสและอุปกรณ์วัดเอาต์พุตมีสเกลที่มีศูนย์อยู่ตรงกลาง