Устройство для выявления зоны дефектов воздушных линий электропередачи 6-35 кВ на основе высоковольтного зондирования

• Автор: Скляров, Павел Алексеевич
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 182 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.
Глава 1 АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ДИСТАНЦИОННОГО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ДЕФЕКТНЫХ ИЗОЛЯТОРОВ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ В РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЯХ
1.1 Анализ повреждаемости воздушных линий электропередачи распределительных сетей и их изоляторов в эксплуатации
1.2 Методы диагностирования мест повреждения изоляции В Л 6 кВ в условиях эксплуатации
1.3 Технические средства для дистанционного диагностирования дефектных изоляторов ВЛ 6 кВ
1.4 Перспективы развития методов и технических средств диагностики изоляторов ВЛ 6 кВ
1.5 Основные задачи в области разработки технических средств для дистанционного диагностирования дефектных изоляторов.
1.6 Выводы
Глава 2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПАРАМЕТРОВ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ 6 КВ

2.1 Общие сведения

2.2 Особенности конструкции ВЛ 6 кВ с различными типами опор.

2.3 Определение сопротивления утечки изоляторов в распределительных сетях
2.4 Определение электромагнитных параметров воздушных линий распределительных сетей с использованием справочных данных.
2.5 Определение электромагнитных параметров воздушных линий на основе волнового метода
2.6 Учет электрического сопротивления и индуктивности земли на трассе ВЛ
2.7 Формирование базы данных распределенных электромагнитных параметров воздушных линий 6 кВ.
2.8 Экспериментальное определение электромагнитных параметров воздушной линии кВ
2.9 Выводы
Глава 3 АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ В ВОЗДУШНОЙ ЛИНИИ ПРИ ДИСТАНЦИОННОМ ДИАГНОСТИРОВАНИИ ДЕФЕКТНЫХ ИЗОЛЯТОРОВ.
3.1 Общие сведения
3.2 Применение однофазной модели линии для моделирования процессов
3.9 Применение трехфазной модели линии для моделирования процессов
3.4 Моделирование зондирующего сигнала и повреждения изоляции
3.5 Моделирование процессов в воздушной линии при импульсном методе дистанционного диагностирования дефектных изоляторов
3.6 Моделирование процессов высоковольтного зондирования в воздушной линии электропередачи при использовании метода колебательного контура.
3.7 Моделирование процессов высоковольтного зондирования в воздушной
линии при использовании волнового метода.
3.8 Выводы.
Глава 4 РАЗРАБОТКА УСТАНОВКИ ДЛЯ ВЫСОКОВОЛЬТНОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ДЕФЕКТНЫХ ИЗОЛЯТОРОВ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ 6 КВ
4.1 Общие технические решения
4.2 Выбор и расчет конструкции зарядного устройства высоковольтной установки для диагностирования зоны повреждения изоляции ВЛ 6 кВ
4.3 Выбор и расчет конструкции блока накопителя и коммутатора высоковольтной установки для диагностирования зоны повреждения
изоляции В Л 6 кВ.
4.4 Выбор конструкции измерительной части установки
4.5 Разработка программного обеспечения для расчета расстояния до дефектной изоляции на ЭВМ.
4.6 Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


В сетях с изолированной нейтралью допускается работа в таком режиме в течение достаточно длительного интервала времени до 2 часов и более. Иногда при однофазном замыкании грунт в месте установки опоры с поврежднной изоляцией подсыхает, переходное сопротивление возрастает, и замыкание пропадает. Однако возникает опасность поражения людей электрическим током при касании опоры с поврежднной изоляцией 1. Дистанционным методам ОМП высоковольтных ЛЭП по параметрам аварийного режима ПАР посвящено большое число работ. Однако их основное применение ориентировано на сети с глухозаземлнной нейтралью, поскольку именно там, несомненно, и высока эффективность их применения. В сетях 6 кВ применение дистанционных методов ОМП связано с оценкой расстояния до междуфазного замыкания и характерно для ВЛ одностороннего питания. Типовым средством реализации указанных задач является индикатор микропроцессорный фиксирующий ИМФ1Р, обеспечивающий ОМП на ЛЭП протяжнностью до 0 км с дополнительной фиксацией действующих значений тока КЗ, токов прямой и обратной последовательностей, а также напряжений прямой и обратной последовательностей. К сожалению, в настоящее время отсутствуют приборы и методы, реализующие дистанционное ОМП ЛЭП по ПАР сетей 6 кВ при однофазных замыканиях на землю 1. На воздушных линиях высокого напряжения для подвески проводов применяются тарельчатые и стержневые изоляторы 5. Тарельчатые изоляторы изготовляются из фарфора или закаленного стекла рис. Основные характеристики некоторых типов стеклянных и фарфоровых изоляторов приведены в табл. При повреждении изолирующей детали стеклянного изолятора она рассыпаегся на мелкие части, а остаток стеклянного изолятора сохраняет несущую способность не менее номинальной электромеханической прочности изолятора. Механическая прочность остатка стеклянного изолятора обеспечивается благодаря тому, что объем остатков закаленного стекла в шапке изолятора увеличивается после разрушения стеклодетали и пестик надежно защемляется в шапке изолятора. Таким образом, разрушение стеклянного изолятора не приводит к расцеплению гирлянды и падению провода, но он легко может быть обнаружен при осмотре линии с земли или с вертолета. Изза этого существенно снижаются эксплуатационные расходы ВЛ со стеклянными изоляторами. Как показали исследования многих авторов, дефектные изоляторы, приводящие к авариям во время эксплуатации, не могут быть выявлены при кратковременных испытаниях повышенным напряжением. Это связано с тем, что физические процессы пробоя изоляции в рабочем режиме и при испытательном напряжении, существенно отличаются. Основная причина выхода из строя фарфоровых изоляторов образование зон открытой микроскопической пористости МОП, впитывание атмосферной влаги в зону МОП и последующие циклические воздействия отрицательных температур. Время впитывания влаги в зону МОП может составлять от нескольких месяцев до нескольких лет и привести, в конечном счете, к появлению условий для электрического пробоя изолятора. Рисунок 1. Тип Рис . Продолжение табл. Тип Рис . Продолжение табл. Тип Рис . Характеристики отечественных стержневых полимерных изоляторов приведены в табл. Масса полимерных изоляторов в раз меньше массы гирлянд тарелочных изоляторов. Приведенные в табл. ШПУ, ШПУ, ШПУ выполнены с защитным ребристым покрытием из силиконовой резины, изоляторы типа ЛК с защитным покрытием из кремнийорганической резины. Кратковременная одноминутная электрическая прочность стеклопластиковых стержней вдоль волокон в исходном состоянии составляет 0 кВсм в зависимости от технологии изготовления и обеспечивает надежную работу изолятора под напряжением. Для линий кВ необходим более активный переход на полимерную изоляцию 3. Российские производители в последние годы освоили выпуск полимерных изоляторов нового поколения на напряжение от до 0 кВ. Изоляторы представляют собой комбинированную конструкцию с резьбовой втулкой 1 из сплава алюминия и защитной оболочкой из кремнийорганической резины 2 рис. Рисунок 1. Штыревые полимерные изоляторы а ШП на напряжение кВ б ШП на напряжение кВ.