- •Диагностика состояния воздушных линий электропередачи 10-110 кВ в нормальных и аварийных режимах
- •Оглавление
- •Глава 1 Проблемы эксплуатации воздушных линий в электрических сетях 10–110 кВ 10
- •Глава 2 Диагностика состояния воздушных линий 6-35 кВ 53
- •Глава 4 Регистрация параметров аварийных режимов 126
- •Глава 5 Определение места повреждения на вл по параметрам аварийных режимов 172
- •Предисловие
- •Список принятых сокращений
- •Глава 1 Проблемы эксплуатации воздушных линий в электрических сетях 10–110 кВ
- •1.1 Общие сведения о воздушных линиях электропередачи
- •1.1.1 Конструктивные элементы воздушных линий электропередачи
- •1.1.2 Провода воздушных линий
- •Свойства материалов, используемых для изготовления проводов вл
- •Марки проводов
- •1.1.4 Опоры
- •Классификация опор воздушных линий
- •1.1.5 Изоляторы
- •Полимерный изолятор
- •Классификация линейной арматуры
- •1.2 Виды и характер повреждений вл
- •Причины повреждения вл
- •1.3 Мониторинг и диагностика вл
- •1.3.2 Методы диагностирования электрооборудования
- •1.3.3 Существующие комплексы диагностики вл
- •Глава 2 Диагностика состояния воздушных линий 6-35 кВ
- •2.1 Режимы заземления нейтрали
- •2.1.1 Изолированная нейтраль
- •2.1.2 Заземление нейтрали через индуктивность
- •2.1.3 Заземление нейтрали через резистор
- •2.1.4 Глухое заземление нейтрали
- •2.1.5 Кратковременное низкоомное индуктивное заземление нейтрали
- •2.1.6 Снижение тока замыкания на землю при озз
- •2.2 Методы расчета параметров режима при повреждениях в сетях 6−35 кВ
- •2.2.1 Расчет в симметричных координатах
- •Выражения для определения сопротивлений элементов системы электроснабжения в базисных единицах
- •Приближенные значения сверхпереходной эдс и сверхпереходного сопротивления
- •Отношение х0/х1 для различных вл
- •Определение суммарного сопротивления в зависимости от вида кз
- •Зависимость коэффициента пропорциональности от вида кз
- •2.2.2 Расчет в фазных координатах
- •Зависимость полярности обмоток от маркировки силовых трансформаторов
- •2.3 Защиты от озз
- •2.3.1 Защиты, реагирующие на напряжение нулевой последовательности.
- •2.3.2 Ненаправленные токовые защиты нулевой последовательности.
- •2.3.3 Направленные токовые защиты.
- •2.3.4 Защиты с наложением тока другой частоты
- •2.3.5 Защиты, реагирующие на высокочастотные составляющие в токе нулевой последовательности
- •2.3.6 Устройства, реагирующие на ток и напряжение нулевой последовательности
- •2.4 Определение поврежденного присоединения на шинах 6-35 кВ
- •2.4.2 При двух трансформаторах тока
- •2.4.3 Практическая реализация способа
- •2.5 Определение места повреждения на вл 10 кВ по току нулевой последовательности
- •2.6 Выводы
- •3 Мониторинг и диагностика состояния элементов
- •3.1 Трасса вл
- •3.2 Провода и грозозащитные тросы
- •3.3 Линейная арматура и изоляция
- •3.4 Опоры вл
- •3.5 Фундаменты опор
- •3.6 Заземляющие устройства
- •3.7 Выводы
- •Глава 4 Регистрация параметров аварийных режимов
- •4.1 Общая структура устройств
- •4.2 Входные преобразователи тока и напряжения
- •4.3 Фильтрация входных сигналов
- •4.3.1 Общие сведения
- •4.3.2 Аналоговая фильтрация
- •4.3.3 Фильтр низких частот
- •4.3.4 Фильтр высоких частот
- •4.3.5 Полосовой фильтр
- •4.3.6 Цифровая фильтрация
- •4.4 Аналого-цифровые преобразователи
- •Погрешность ацп
- •4.4.2 Методы преобразования аналоговых сигналов
- •4.5 Принципы выполнения измерительных устройств на цифровых элементах
- •Разложение в ряд Фурье. Токи и напряжения при коротком замыкании представляют собой периодические функции с периодом Любая периодическая функция может быть представлена в виде
- •4.6 Автономные микропроцессорные системы
- •4.7 Многофункциональные микропроцессорные устройства
- •Основные технические данные регистраторов
- •4.8 Выводы
- •Глава 5 Определение места повреждения на вл по параметрам аварийных режимов
- •5.1 Математическое моделирование вл в задаче омп
- •5.2 Методы омп для одноцепной вл
- •Определение , , при различных видах короткого замыкания
- •Значение коэффициентов , и сопротивления в зависимости от вида кз
- •5.2.2 Реактансметр
- •5.2.4 Компенсационный метод
- •5.2.5 Итерационный метод полного сопротивления
- •5.3 Методы омп для двухцепной вл
- •Определение , , при различных видах короткого замыкания
- •5.3.1 Омп по разности токов
- •5.3.3 Реактансметр
- •5.3.5 Компенсационный метод
- •5.3.6 Итерационный метод полного сопротивления
- •5.4 Учет реактивной проводимости вл
- •Расчетные формулы определения расстояния
- •5.5 Программа определения места повреждения на вл
- •Используемые методы омп в зависимости от вида замеров и числа цепей вл
- •5.6 Выводы
- •Список использованных источников
- •Примеры расчета параметров вл а1. Расчет параметров одноцепной вл без троса
- •А2. Расчет параметров одноцепной вл
- •А4 Расчет параметров других видов вл
- •Определение расстояния до мп расчетными методами
- •Результаты расчета
- •Инструкция к программе омп
- •1. Работа с программой Transcop
- •2. Начало работы с программой омп
- •3. Работа с «редактором»
- •4. Работа с вкладкой «линии»
- •5. Работа с вкладкой – «провода и опоры»
- •6. Работа с вкладкой «омп»
3.1 Трасса вл
При проверке трассы и охранной зоны ВЛ контролируются высота растительности, наличие вырубленного и неубранного леса, кустарника и другого мусора, могущего вызвать опасность пожара, фиксируются незаконные постройки, свалки и несанкционированные виды работ, определяется влияние природных явлений (размывы, подтопления, выветривание и обрушение грунта) на состояние ВЛ и выполняются другие работы.
Опыт эксплуатации показывает, что основными факторами, приводящими к нарушению работоспособного состояния BJI 10−110 кВ и их повреждению, являются:
несоответствие проектных решений фактическим климатическим условиям;
недоучет нормативных требований при проектировании ВЛ;
неудовлетворительное состояние трасс ВЛ и прилегающих к ним лесных массивов;
несвоевременная вырубка деревьев, угрожающих падением на провода;
уменьшенная по сравнению с требованиями ПУЭ ширина просек и полос отвода;
недоучет естественного роста деревьев в период эксплуатации;
отсутствие правовых оснований для дополнительной вырубки деревьев вдоль трасс и для взаимоотношений с владельцами лесных угодий.
По данным статистики не менее пяти процентов коротких замыканий происходит из-за падения деревьев или сучьев на провода и из-за перекрытия на древесно-кустарниковую растительность. Свыше десяти процентов повреждения ВЛ связано с пожарами на трассе и вблизи ВЛ.
При проектировании ВЛ, проходящих по лесным зонам, основной задачей, с позиции надежности ВЛ, является предупреждение аварий, вызванных падением деревьев на провода ВЛ. В рекомендациях ПУЭ-7 [13, п.2.5 «Прохождение ВЛ по насаждениям»] указана ширина просеки, в зависимости от высоты древостоя и радиуса кроны деревьев. Рекомендации направлены на предупреждение аварий из-за падения деревьев на провода ВЛ и опасных сближений лесных насаждений с проводами ВЛ. В последнюю редакцию ПУЭ внесены изменения к требованиям определения ширины просеки в сторону ее увеличения. Это сделано для учета перспективного роста высоты и радиуса крон деревьев в течение 25 лет и увеличения минимальных расстояний между проводами и кронами деревьев для увеличения противопожарной безопасности.
В процессе эксплуатации содержание просек на трассах ВЛ связано с большими трудозатратами, поскольку периодически необходимо производить вырубку подрастающих деревьев и кустарника на трассе ВЛ и расчистку просек.
Мониторинг полос отвода и ВЛ необходим для контроля появления в пределах охранных зон нежелательной растительности и запрещенных антропогенных объектов (построек, свалок и др.). Мониторинг трассы осуществляется силами наземных бригад, а также с использованием аэрофотосъемки или с использованием данных дистанционного зондирования Земли из космоса. Все способы мониторинга достаточно затратные, однако аэрофотосъемка и космическое зондирование позволяют получить оперативную и точную информацию о состоянии трассы. Это дает возможность быстро направить усилия на приведение в порядок ненормальный участок трассы в сжатые сроки.