Система определения поврежденного фидера распределенной структуры

Назначение

Система определения поврежденного фидера серии «ШЭА100102.Х.ХХ» предназначена для определения поврежденного фидера в сетях 6-35кВ в сетях с любым видом заземления нейтрали.

Для функционирования к ведущему устройству «БЭ1002.111» подключаются фидерные терминалы «ФТ1002.011». Ведущее устройство может устанавливаться в шкафах или в ячейках. Фидерные терминалы устанавливается в ячейках вблизи трансформаторов тока нулевой последовательности и объединяются между собой в сеть по последовательному каналу связи с ведущим устройством. Фидерные терминалы предварительно обрабатывают токи нулевой последовательности и передают результаты ведущему устройству. Ведущее устройство собирает и обобщает информацию, полученную от фидерных терминалов и выявляет поврежденное присоединение с использованием следующих алгоритмов: — по направлению мощности токов нулевой последовательности; — по составляющим высших гармоник; — по максимальной амплитуде тока основной гармоники (при активном и комбинированном заземлении нейтрали); Система распределенной структуры позволяет сократить протяженность вторичных токовых цепей ТТНП и обрабатывать сигнал с минимальными искажениями Совокупность алгоритмов, применяемых при анализе позволяет добиться высокой точности определения поврежденного фидера.

Система определения поврежденного фидера (ОПФ)

Система ОПФ используется совместно с измерительными трансформаторами напряжения (НТМИ, НАМИ и т.п.) и трансформаторами тока нулевой последовательности (ТЗРЛ, ТЗЛМ и т.п.).

Принцип работы и назначение

Поиск повреждённого присоединения выполняют 4-х канальные микропроцессорные приборы ПЗЗМ-3 разработки и производства ООО ВП «НТБЭ». Действие прибора основано на фиксации полярностей первых полуволн высокочастотных составляющих (ВЧС) тока и напряжения нулевой последовательности, возникающих при однофазных замыканиях на землю (ОЗЗ). Подробнее в руководстве по эксплуатации ПЗЗМ-3 НТБЭ 300.000.000 РЭ.

1. Терминала ОПФ, устанавливаемого в ЗРУ-6 (10,35)кВ. Терминал представляет из себя шкаф, в котором смонтированы приборы ПЗЗМ-3 и контроллер сбора и передачи информации, объединенные в единую сеть интерфейсом CAN. Количество приборов ПЗЗМ-3 выбирается исходя из количества контролируемых присоединений;
2. Сенсорной панели оператора с контроллером приема-передачи и отображения информации. Конструктивно они могут в сетях с компенсированной нейтралью входить в состав шкафов автоматики управления дугогасящими реакторами или устанавливаться в любом удобном месте в ОПУ подстанции.

Система сигнализирует о возникновении ОЗЗ звуковым и световым сигналами, на экране панели оператора высвечивается диспетчерское наименовании поврежденного фидера. Все события ОЗЗ сохраняются в журнале событий в памяти контроллера панели оператора, а именно: дата и время начала и длительность ОЗЗ, тип ОЗЗ ( «клевок» — самоустранившееся ОЗЗ за время меньше заданной уставки, «ОЗЗ закончившееся» — длительностью больше уставки по времени, «ОЗЗ продолжающееся в настоящее время»), электрические параметры сигналов импульсов тока 3Io и напряжения 3Uo и время импульса. По желанию оператора журнал событий можно просмотреть на экране панели оператора.

Система постоянно производит мониторинг исправности всего оборудования и сигнализирует при появлении неисправности, а также синхронизирует внутренние часы всех приборов.

Система с помощью выходных реле может воздействовать на центральную сигнализацию, а также выполнять роль защиты от ОЗЗ с отключением поврежденного фидера с установленной уставкой по времени.

Система позволяет осуществлять удаленный доступ по радиоканалам, оптоволокну, а также быть интегрированной в существующую систему АСУТП.

Для анализа развития аварийных процессов в сети по желанию заказчика в терминалы ОПФ дополнительно могут устанавливаться 8-ми канальные высокочастотные цифровые регистраторы аварийных событий РВЦ-801 производства ООО ВП «НТБЭ».

Что такое фидер в электроэнергетике

Фидер в электроэнергетике — это часть линии электропередачи, по которой электричество передается в распределяющую энергосистему. Одновременно фидер (название происходит от английского feeder — питатель) является элементом, который выравнивает напряжение в различных точках распределительной схемы: такой перепад обусловлен различной мощностью потребителей, подключенных к подстанции.

Принцип действия и классификация

Что такое фидер в электроэнергетике. Его часто путают с распределителем, ведь тот тоже передаёт энергию от генерирующей станции (или подстанции) к точкам потребления электроэнергии. Однако фидер не выполняет промежуточный контроль, поэтому значения силы тока остаются одинаковыми как на отправляющей, так и на принимающей стороне.

В зависимости от условий эксплуатации фидеры подразделяют на следующие группы:

• Промышленные;
• Для применения в сельском хозяйстве;
• Бытовые (осветительные).

В последних случаях линия рассчитывается на напряжение 220 В (для остальных видов — на 220 и 380 В).

Последовательность функционирования фидера определяется его назначением. Фидерная линия является частью электрической распределительной сети. Электрическая схема в здании, которая передает энергию от трансформатора или иного подобного устройства к распределительной панели, представлена на рисунке 1. Различные потребители подключаются к шинам с целью подачи различных нагрузок: силовых и/или осветительных.

Проводники распределительных питающих линий выходят ​​от автоматического выключателя (или устройства повторного включения цепи подстанции) через подземные кабели, называемые выходными. Таким образом, фидер в электрике является частью системы распределения энергии от первичных устройств к вторичным. Как следует из рисунка 1, после передачи энергии по линии она достигает подстанции, где напряжение сети может уменьшиться, в зависимости от мощности и количества потребителей.

Составляющие

Что такое фидер в электрике. Поскольку он является главным проводником, то от него питание подается к основному центру нагрузки и далее на распределитель (обычно трёхфазный, четырёхпроводной). Далее нагрузка поступает в обслуживающую сеть, к которой уже подсоединены непосредственные потребители (смотреть рисунок 2).

Фидеры в электрике проектируются на основе токонесущей способности проводников, а их расчёты производятся по известным значениям падения напряжения и длительности линии (максимально — до 12…15 км).

В состав линии включают не все проводники. Те из них, которые находятся между точкой обслуживания и устройствами, предназначенными для отключения потребителя, являются служебными проводниками. Тут применяются специальные правила обслуживания, поскольку они не имеют заземляющих устройств и других защитных приспособлений (кроме тех, которые предусмотрены на первичной стороне вторичного трансформатора).

Фидер для электрика далеко не всегда представляет собой любое внутреннее разветвление, поскольку разветвлённая цепь включает в себя проводники между конечным устройством максимального тока, защищающим цепь, и розеткой (независимо от того, на какой ток рассчитана арматура).

Схема линии

Она потребуется всякий раз, когда производится частичная перепланировка внутренних и внешних силовых подключений. При этом необходимо знать значения следующих параметров:

1. Общую расчётную нагрузку.
2. Максимальное значение коэффициента спроса.
3. Предельные значения силы тока.
4. Максимальную длину внешних проводников.
5. Характеристику устройств защиты от перегрузки.

Типичная электрическая система может содержать несколько типов фидеров. В соответствии с этим линии рассчитываются на разные виды нагрузок — непрерывные, периодические, комбинированные, внешние. Последние учитываются при проектировании системы энергоснабжения отдельных зданий. В особо сложных случаях фидеры могут быть составными, представляющими более чем одну систему напряжения, либо имеющими в своём составе линии постоянного тока.

Электрическая схема одного из участков представлена на рисунке 3.

Первичные фидерные линии характерны для электростанций. Распределительный узел может быть внутренним или внешним. Хотя правила защиты от перегрузки по току в электрике варьируются в зависимости от поставляемой нагрузки, предел обычно устанавливается по конечной ветке.

Как идентифицировать фидерную линию

При наличии фидеров, питаемых от разных систем напряжения, каждый незаземлённый проводник должен быть установлен по фазе или линии на всей её длине: от точки подключения до точки сращивания. Идентификация не заземлённых проводников системы переменного тока может осуществляться с помощью цветовой маркировки, маркировки ленты или других утвержденных средств. Красный цвет разрешается использовать для не заземлённого проводника положительной полярности, а черный цвет — для проводника отрицательной полярности.

За исключением систем повышенной мощности и изолированных систем электропитания, для идентификации не заземлённых проводников переменного тока используют оранжевый цвет. Он разграничивает верхнюю часть четырёх-проводной системы, соединенной треугольником, где заземлена средняя точка однофазной обмотки, от остальной части сети. Если в тех же помещениях присутствует система высокого напряжения (более 220 В), то для маркировки обычных фидерных проводников следует использовать коричневый, оранжевый и жёлтый цвет (смотреть рисунок 4). Маркировочные ленты или другие средства идентификации фидера используются также для различения участков с разными напряжениями.

Цепи ко всем устройствам, которые требуют электропитания, запускаются от предохранителей или автоматических выключателей. В фидерных цепях используются более толстые кабели, которые проходят от главной входной панели к меньшим распределительным панелям — щитам, являющимися центрами нагрузки. Эти щиты расположены в удаленных частях дома или в хозяйственных постройках, они также используются для перераспределения энергии, например, в гаражах или паркингах.

Как определить нагрузку на фидер

В новых домах прокладываются преимущественно трёхфазные линии, рассчитанные на напряжение 220-240 В переменного тока. При этом все схемы в доме, которые проходят от главной входной панели или от других небольших панелей к различным точкам использования, являются ответвительными цепями, использующими только две основные шины.

Предохранители или прерыватели рассчитывают на токовую нагрузку 15 или 25 А.

15-амперные ответвления идут к потолочным светильникам и настенным розеткам в помещениях, где устанавливаются менее энергоемкие устройства, а 20-амперные цепи подводят к розеткам на кухне или в столовой, где используются более мощные приборы.

Считается, что 15-амперная схема может обрабатывать в общей сложности 1800 Вт, в то время как 20-амперная схема выдерживает до 2400 Вт. Эти пределы установлены для цепей с полной нагрузкой, на практике же мощность ограничивается до 1440 Вт и 1920 Вт соответственно.

Для определения нагрузки на цепь суммируют индивидуальную мощность для всех подключённых потребителей. При расчете нагрузки в каждой ответвленной цепи учитывают устройства с приводом от двигателя, которые потребляют больший ток момент запуска.

Типы фидерных линий

Требования к расчету нагрузок на ответвления, обслуживание и фидер разграничены относительно следующих категорий потребителей:

• Электроприборы;
• Нагрузки общего назначения;
• Индивидуальные;
• Многопроводные.

Нагрузки общего освещения, и на разветвленные цепи небольших приборов рассчитываются одинаково. При стандартном методе расчёта нагрузки, когда имеется четыре или более закреплённых на месте потребителя, допустимо применять коэффициент спроса 75 %. При использовании дополнительного метода коэффициент спроса 100 % применяют только к стационарным потребителям. В паспортную таблицу включают все приборы, которые постоянно подключены или находятся в определенной цепи.

Внешнее устройство фидера, рассчитанного на напряжение 380 В, приведено на рисунке 5, а общий вид фидерного распределительного щита — на рисунке 6.

КСВ метры – быстрое измерение параметров фидеров

КСВ-метры используются непосредственно для установления коэффициента стоячей волны. Это, по сути, рефлектометр.

КСВ-метры представляют собой устройства, которые используются непосредственно для установления коэффициента стоячей волны. Это, по сути, рефлектометр. Такой параметр является мерой согласования тракта антенно-фидерного хозяйства. Другими словами, приспособление отображает степень потерь мощности. Если точно, то данный прибор показывает, что волновое сопротивление фидера равняется этому же параметру кабеля и наоборот.

Такие устройства представлены в двух исполнениях. Первые являются простыми, вторые – сложными. Они представляют собой специальные анализаторы. Отличия заключаются и в допустимой входной мощности. Некоторые модели могут измерять этот параметр. Подобная антенна всегда подгоняется либо под установленную частоту, либо под целый диапазон. Все зависит от требований пользователя.

Особенности приборов

Подобные измерители отличаются доступной стоимостью, что представляет выгоду для клиента. Подключение осуществляется в разрезе между фидером и радиостанцией, при этом не требуется применение усилителя. Настроить антенну с помощью КСВ-метра не так просто, как кажется на первый взгляд. Применение данных устройств имеет свои особенности. Это:

1. Использование этого приспособления больше актуально для осуществления простого диагностирования и первоначального согласования.
2. Прежде всего, нужна откалибровка приспособления. Для этого проводятся измерения, используя степень нагрузки 50 Ом при значении 1, если показатель равен 100 Ом, то выбирается 2 и проводятся исследования на бесконечность.
3. В случае с антенными анализаторами измеряется еще и импеданс, имеющий индуктивный характер, а также активная и реактивная составляющие. Преимущество в том, что отображаются данные в двух вариациях. Показатели формируются в виде цифры графики. Такие устройства по стоимости дороже обычных. Но главный плюс в том, что данные измерители обеспечивают высокую точность и предоставляют большой спектр частот, подвергающихся настройке.

КСВ-метры обязательно требуют подгона параметров. Это нужно, чтобы не давали сбой транзисторы на выходном каскаде. Даже бюджетных моделей будет достаточно, чтобы понять картину, которая происходит в антенно-фидерном хозяйстве, несмотря на небольшие неточности. Если нужна большая точность, то применяются анализаторы. Но в последнем случае передатчик отличается малой мощностью. Что это значит? Если проводится настройка антенны с помощью такого устройства, то необходимо делать это вдали от остальных мощных передатчиков. Это нужно для исключения искажения обратной волны. Следовательно, неправильные показания будут отсутствовать.

Актуальность применения

Применение таких приборов актуально для согласования софазных решеток. Также они позволяют установить связь между этими элементами. За счет них контролируются параметры фидеров.

Приобрести КСВ-метры не составит труда, так как они являются распространенной техникой в сфере радиоэлектроники. Такие измерители могут использоваться и для установления силы сигнала, который транслирует передатчик, и для напряженности поля, имеющего электрический момент. Если значение коэффициента стоячей волны близко к 1, то картина будет идеальной. При достижении этого параметра фидерные установки смогут работать со 100 % отдачей.

Такие приборы приобрести действительно рационально. С помощью них устанавливается качество связи между фидером и антенной. Самое простое исполнение – устройство со стрелочным индикатором, отличающееся компактными габаритами. Это одношкальные приборы, функционирующие в различных диапазонах.

КСВ-метры представлены в разных исполнениях, чем определяется и стоимость. Первые – ватт-метры. В основе работе устройств лежит широтно-импульсная модуляция. Такие приборы включают несколько сегментов. Устройство представляет собой узел калибровки, имеющий автоматическую опцию и блок индикации. Ко второй категории относятся резистивные приспособления с делителями. Эти приборы отличаются простотой в конструктивном исполнении.

На сегодняшний день такие устройства есть практически на каждой радиостанции. Они могут быть:

• самостоятельными;
• отдельно встроенными;
• самодельными.

КСВ-метры исключают необходимость приобретения усилителя для антенны, позволяя ее просто настроить. Подобные приборы отличаются:

• быстрым измерением параметров;
• длительной эксплуатацией;
• надежностью;
• простотой применения.

Использование этих приборов улучшает качество связи, обеспечивая хороший сигнал.