В электронных сетях обширное распространение получили устройства для определения мест повреждения, сначала на воздушных электронных линиях напряжением 10 кВ и выше, основанные на измерении характеристик аварийного режима. Эти устройства можно поделить на две главные группы, созданные для определения мест повреждений при маленьких замыканиях и при замыканиях на землю.

Определение мест повреждения при маленьких замыканиях

Определение места недлинного замыкания на линиях в особенности принципиально, потому что отключение полосы при устойчивых повреждениях связано с недоотпуском
электроэнергии и вещественным вредом, наносимым потребителям. В этих случаях
ускорение поиска повреждений дает большой экономический эффект.

Устройства для
ускорения поиска и определения мест маленьких замыканий по принципу деяния можно поделить на две подгруппы:

1) фиксирующие приборы для определения расстояния до места повреждения, автоматом измеряющие и фиксирующие надлежащие электронные величины во время аварийного режима;

2) устройства для определения покоробленных участков линий
(сетевые датчики, указатели маленьких замыканий, автоматом контролирующие и фиксирующие конфигурации электронных величин во время аварийного режима).

Разработаны разные типы фиксирующих устройств, ряд из которых удачно эксплуатируется. В сельских распределительных сетях напряжением 10 кВ отыскали применение приборы типа ФИП (ФИП-1, ФИП-2, ФИП-Ф), ЛИФП и др.
Обширно употребляется также устройство типа ФМК-10.

Беря во внимание, что фиксирующие приборы обеспечивают автоматическое
измерение и фиксацию электронных величин во время недлинного замыкания, они должны удовлетворять определенным требованиям, а именно последующим: измерение нужно окончить до начала отключения покоробленных участков полосы от релейной защиты, т. е. в течение порядка 0,1 с,
прибор должен сохранять значение зафиксированной электронной величины в течение времени, достаточного для прибытия на подстанцию (без неизменного дежурства) оперативной выездной бригады, т. е. более 4 ч, должен предусматриваться автоматический селективный пуск устройств, чтоб контролируемая величина была зафиксирована только при аварийных отключениях линий, прибор должен обеспечивать определенную точность измерения (обычно относительная погрешность измерения не должна превосходить 5 %) и т. д.

Один из простых вариантов фиксирующих устройств —
устройство, замеряющее (фиксирующее) ток недлинного замыкания. При всем этом для
определения расстояния до места недлинного замыкания можно решить задачку,
оборотную той, которую рассматривают при расчете тока недлинного замыкания, а
конкретно но известным величинам тока недлинного замыкания и напряжения найти
сопротивление до точки недлинного замыкания. Зная это сопротивление, нетрудно по
известным характеристикам сети отыскать расстояние до точки недлинного замыкания.

Наибольшее распространение получили фиксирующие приборы с так именуемой электронной памятью.
Они основаны на использовании запоминающего конденсатора. При всем этом во время
процесса недлинного замыкания запоминающий конденсатор стремительно заряжается до
напряжения, пропорционального значению закрепляемого тока недлинного замыкания (либо соответственного ему напряжения). Потом на последующем шаге к запоминающему конденсатору подключается считывающее устройство, управляющее элементом с длительной памятью. Таким макаром обеспечиваются обозначенные выше требования резвого замера до отключения полосы под действием релейной защиты и способности продолжительно сохранять зафиксированную величину.

На этом принципе были разработаны вышеперечисленные приборы типа ФИП, нашедшие применение в сельских сетях 10 кВ.

Для облегчения практического внедрения устройств, фиксирующих
ток недлинного замыкания, чтоб не требовалось всякий раз в аварийной ситуации проводить расчеты, употребляют эквитоковые
кривые. При всем этом за ранее рассчитывают токи недлинного замыкания для довольно огромного числа точек каждой отходящей полосы и по результатам расчета на схему полосы наносят эквитоковые
кривые магистральной части полосы и ответвлений с равными значениями токов
недлинного замыкания. После того как прибором будет зафиксировано определенное
значение тока недлинного замыкания, по схеме полосы с эквитоковыми кривыми конкретно определяют зону поиска повреждения.

Но простые приборы типа ФИП, фиксирующие ток недлинного
замыкания, имеют ряд недочетов, в том числе последующие: для определения
расстояния до точки недлинного замыкания требуются дополнительные расчеты либо предварительное построение эквитоковых
кривых, на точность замера (погрешность прибора) оказывают влияние переходное сопротивление
в месте повреждения (сначала сопротивление дуги), уровень напряжения в
сети, значение тока нагрузки (прибор практически замеряет суммарный ток нагрузки
и недлинного замыкания) и т. д.

Более совершенными являются фиксирующие омметры, в особенности замеряющие реактивное сопротивление.
При измерении сопротивления, другими словами дела напряжения к току, удается
существенно уменьшить воздействие конфигурации уровней напряжения на точность замера.
Измерение реактивного сопротивления уменьшает также воздействие сопротивления дуги в
точке недлинного замыкания, которое является в главном активным, и дает возможность проградуировать
шкалу прибора в километрах. Если к тому же приборы определяют ток нагрузки,
предыдущей режиму недлинного замыкания, возникает возможность учитывать и соответственно уменьшить воздействие тока нагрузки.

Омметр в отличие от фиксирующих амперметров и вольтметров
замеряет не одну, а две величины (ток и напряжение), которые подаются на его
вход. Для уменьшения шунтирующего воздействия нагрузки раздельно может быть замерен
ток нагрузки, предыдущей возникновению недлинного замыкания. Все эти величины фиксируются (запоминаются) по принципу, рассмотренному выше (при всем этом токи за ранее преобразуются в пропорциональные им напряжения), а потом с помощью особых схем (преобразовательных блоков) преобразуются в сигналы, пропорциональные сопротивлению (полному, реактивному, с учетом тока предыдущей нагрузки и т. д.). Беря во внимание, что реактивное (индуктивное) сопротивление линий не достаточно находится в зависимости от площади сечения используемых проводов, шкалы этих устройств проградуированы в километрах. К таким устройствам относятся фиксирующие омметры типа ФМК-10, ФИС и др.

Устройства для определения покоробленных участков воздушных
линий

С помощью таких устройств можно найти направление
поиска точек недлинного замыкания на воздушных линиях напряжением 10 — 35 кВ.
Устройства, обычно, устанавливают в месте разветвления полосы — на первых
опорах после точки разветвления. Они фиксируют возникновение тока недлинного
замыкания при появлении его на ответвлении либо участке магистрали полосы за
точкой установки устройства. При поиске недлинного замыкания на отключенной полосы
от этих устройств получают информацию о наличии (устройство сработало) либо
отсутствии (не сработало) недлинного замыкания за местом его установки. В электронных сетях получили распространение указатели покоробленных участков типа УПУ-1
и поболее совершенные и надежные указатели недлинного замыкания типа УКЗ.

Появление недлинного замыкания указатель фиксирует при
помощи магнитного (индукционного) датчика тока, устанавливаемого в зоне
проводов, но не имеющего конкретной связи с ними. Один указатель
обеспечивает информацию о всех видах междуфазных маленьких замыканий.

Указатель типа УКЗ выполнен в виде исполнительного блока,
содержащего, не считая магнитного датчика, электрическую схему управления и магнитный
индикатор.

При появлении недлинного замыканий за местом установки
указателя он срабатывает за счет броска тока недлинного замыкания, в итоге чего флаг индикатора поворачивается к наблюдающему стороной, окрашенной в броский оранжевый цвет, и остается в этом положении, если линия отключается защитой.

После подачи напряжения на линию (при успешном АПВ либо после устранения повреждения) флаг индикатора автоматом ворачивается в начальное положение. Возврат флага получается благодаря емкостному отбору напряжения полосы с помощью антенного преобразователя.

Установка указателей дает возможность обслуживающему
персоналу при повреждении полосы объехать точки разветвления и, определив
покоробленный участок, обойти для нахождения места недлинного замыкания только
покоробленный участок, а не всю линию. Указатели целенаправлено устанавливать как
при отсутствии, так и при наличии фиксирующих устройств для определения
расстояния до точки недлинного замыкания. В последнем случае указатели ускоряют
поиск в связи с тем, что из-за разветвленности сельских линий 10 кВ показания
фиксирующих устройств определяют не одну, а, обычно, несколько точек
недлинного замыкания (на магистрали и различных ответвлениях).

Устройства для определения места однофазового замыкания на
землю

Однофазовые замыкания на землю — более нередкий вид повреждения. В сельских распределительных сетях напряжением 10 кВ, работающих с изолированной нейтралью,
однофазовые замыкания на землю, сопровождающиеся относительно малыми токами, не
являются маленькими замыканиями. Потому при их появлении допускается не отключать линию в течение времени, требуемого для устранения повреждения.

Но нужно очень стремительно найти место и убрать повреждение, потому что однофазовое замыкание на землю может перейти в двойное.
Последнее является маленьким замыканием и будет отключено защитой, что приведет к перерыву в электроснабжении потребителей.

Не считая того, вероятны замыкания на землю, к примеру, при обрыве провода и падении его на землю, очень небезопасные для жизни людей и животных. В то же время замыкания на землю могут происходить в итоге укрытых повреждений, к примеру при внутренних трещинках изоляторов, когда наружные признаки замыкания отсутствуют и найти его зрительно очень трудно. Потому были разработаны особые устройства — переносные приборы, облегчающие и ускоряющие отыскание места повреждения.

Принцип деяния переносных устройств, применяемых в
электронных сетях напряжением 10 кВ, основан на измерении высших гармонических составляющих тока замыкания на землю. Существенно больший уровень гармоник в диапазоне токов замыкания на землю по сопоставлению с токами нагрузки обеспечивает действенное действие этих устройств.

В сельских электронных сетях 10 кВ получили распространение
приборы типа «Поиск» (сняты с производства) и поболее совершенные «Волна» и
«Зонд». В устройствах «Поиск» и «Волна» главные элементы—это магнитный
(индуктивный) датчик, фиксирующий возникновение (повышение амплитуды) гармонических
составляющих тока, фильтр высших гармоник, пропускающий те из их, на которые
настроен прибор, усилитель, обеспечивающий требуемое усиление сигнала, и
измерительный прибор, выдающий результирующий сигнал.

Место замыкания на землю в полосы определяют последующим образом. Если обход полосы начинается с подстанции, делают замеры на выходе полосы с подстанции, располагая прибор под линией. Покоробленную линию определяют по наибольшему отклонению стрелки измерительного прибора. Делая измерения в местах разветвления покоробленной полосы, аналогичным образом определяют поврежденное ответвление либо участок магистрали. За местом замыкания на землю показания прибора резко уменьшаются, что и определяет точку замыкания.

Прибор «Зонд» — устройство направленного деяния, другими словами он обеспечивает не только лишь определение места замыкания на землю, да и направление поиска, что представляет энтузиазм, если поиск начинается не с подстанции, а с некий точки покоробленной полосы. Действие его основано на сопоставлении фаз напряжения и тока 11-й гармоники (550 Гц). Потому, не считая обозначенных главных частей, «Зонд» имеет орган сопоставления фаз, а выходной измерительный прибор имеет шкалу с нулем в центре.