Измерение тока и напряжения обратной и нулевой последовательности
Если фиксирующие индикаторы сопротивления не обеспечивают достаточной чувствительности, целесообразно использование фиксирующих индикаторов тока и напряжения нулевой (обратной) последовательности, например, ЛИФП-А и ЛИФП-В (ФПТ и ФПН), а также ранее выпускавшихся фиксирующих приборов ФИП-1 и ФИП-2. Фиксирующие приборы ФИП и ЛИФП применяются в первую очередь для фиксации токов и напряжений нулевой последовательности при двухсторонних измерениях на ВЛЭП 110 кВ и выше. Фиксирующие приборы обратной последовательности ФПТ и ФПН применяются на линиях 110 кВ и выше с относительно большим количеством междуфазных КЗ, на близко расположенных линиях, где затруднен учет взаимоиндукции между проводами, а также в электрических сетях 6-10 кВ [10].
Для определения места повреждения целесообразно использовать метод контроля тока и напряжения обратной последовательности. Достоинство этого метода состоит в том, что с его помощью может быть определено не только место замыкания на землю, но и место двухфазного КЗ без земли. Фиксация токов обратной последовательности может быть использована и для ОМП в сетях 6 – 10 кВ. При этом ФИП применяются с фильтрами тока и напряжения обратной последовательности ФТОП. Далее кратко рассмотрим устройство и принцип действия некоторых указанных выше фиксирующих приборов.
Приборы серии ФИП-1 и ФИП-2 относятся к группе приборов с запоминающим конденсатором. Основными элементами функциональной схемы прибора являются блок кратковременной памяти БКП, состоящий из входного трансформатора, выпрямителя, пускового органа Р и запоминающего конденсатора С1; блок считывания БС, состоящий из измерительного реле П и считывающего конденсатора С2 и блок отсчета БО, в качестве которого используется счетчик электрических импульсов (рис.4.58) [10,46].
Рисунок 4.58 – Функциональная схема фиксирующего прибора ФИП
В момент возникновения повреждения на линии высокого напряжения на входе БКП появляется сигнал, вызывающий срабатывание пускового реле 1К, который своим контактом 1К1 через 0,04 с подключает конденсатор С1 к цепи заряда. Через 0,09 с после появления сигнала на входе БКП пусковой орган размыкает контакт 1К1, а через 2-3 с замыкает контакт 1К2 и подключает заряженный конденсатор С1 к конденсатору С2 и заряжает его. Под действием тока заряда конденсатора С2 срабатывает измерительное реле 2К. С выдержкой времени, достаточной для окончания процесса заряда конденсатора С2, реле размыкает контакт 2К1 и замыкает контакты 2К2 и 2К3. При этом С2 отключается от С1 и закорачивается контактами 2К2, а на вход счетчика импульсов СИ блока БО поступает первый импульс постоянного тока. Затем с выдержкой времени, достаточной для окончания процесса разряда С2 и для надежного срабатывания БО, происходит возврат реле 2К, и разряженный С2 вновь подключается к С1. Весь цикл повторяется, и БС генерирует следующий импульс, который фиксируется блоком БО.
После того как счетчиком импульсов СИ блока БО будет зафиксировано N импульсов, напряжение на конденсаторе С1 снижается до Uо, при котором импульс зарядного тока уже недостаточен для приведения в действие БС. Фиксирующие приборы ФИП-1 и ФИП-2 имеют две модификации: А - для измерения тока и В – для измерения напряжения. Считывающее устройство приборов ФИП дает показания в импульсах. Для получения именованных величин используется градуировочная характеристика. При использовании контактов аварийной сигнализации приборы работают селективно, т.е. фиксирует контролируемую величину только при аварийных отключениях линий. Фиксация тока или напряжения происходит в течении 0,08 с. Запоминающий конденсатор включается в цепь заряда через 0,04 с. Питание прибора напряжением 110 или 220 В постоянного тока. Потребляемая мощность 25 – 35 Вт. Погрешность – 3%.
Фиксирующий прибор типа ЛИФП с выходным счетчиком, проградуированным в единицах измеряемой величины применяется для измерения и запоминания периодической составляющей тока (ЛИФП-А) или напряжения (ЛИФП-В) при КЗ ВЛЭП. Практически он используется и для фиксации составляющих нулевой последовательности в электрических сетях 110-750 кВ. Основными элементами схемы прибора является блок кратковременной памяти БКП с запоминающим конденсатором С1, блок считывания БС с генератором прямоугольных импульсов ГИ, блок отсчета БО, содержащий счетчик импульсов СИ. В качестве счетчика импульсов используется десятичный счетчик на цифровых индикаторах (рис.4.59). Диапазон 0,2-200 А. Погрешность – 3%.
Рисунок 4.59 – Функциональная схема фиксирующего прибора ЛИФП