Overview

Устройство «Бреслер‑0107.ОМП» («Бреслер‑0107.090») предназначено для определения места повреждения линий электропередачи (ЛЭП) напряжением 6‑750 кВ с односторонним и двухсторонним питанием и состоит из одного или двух полукомплектов (терминалов), устанавливаемых по концам ЛЭП, и каналов связи.

Внешний вид терминалов «Бреслер 0107.ОМП»

фото

Терминалы фиксируют расстояние до места повреждения, вид замыкания, дату и время возникновения повреждения. Результаты сохраняются в журнале событий, рассчитанном на 100 записей. Дополнительно терминалы имеют встроенный регистратор аварийных процессов с собственными пусковыми органами и общим временем записи осциллограмм не менее 10000 с.

Пуск терминалов производится встроенными пусковыми органами, которые контролируют текущие токи и напряжения, а также их симметричные составляющие. Кроме этого, устройство имеет дискретный вход для внешнего запуска, а также контактный выход. Контакты выходного реле замыкаются при запуске устройства.

Алгоритмы ОМП и варианты устройств

В терминале реализованы два различных метода ОМП – по параметрам аварийного режима и волновой. Соответственно, существует две модификации устройств.

Первая модификация предназначена для работы на воздушных линиях любой протяжённости и имеет два исполнения:

«Бреслер‑0107.ОМП.ОХ» – терминал для организации одностороннего ОМП;

«Бреслер‑0107.ОМП.ДХ» – терминал для организации двухстороннего ОМП.

Вторая модификация предназначена для работы на линиях протяжённостью более 40 км. Соответствующий терминал «Бреслер‑0107.ОМП.ВX» отличается от предыдущей модификации дополнительным модулем волнового ОМП.

В обозначении терминалов Х – количество контролируемых линий. Один терминал позволяет выполнять ОМП до 13 линий для исполнения «Бреслер‑0107.ОМП.ОХ» и «Бреслер‑0107.ОМП.ДХ», и до 2 – для исполнения «Бреслер‑0107.ОМП.ВX».

Устройства ОМП поставляются в шкафном или панельном исполнении.

Метод ОМП по параметрам аварийного режима

Метод может быть с односторонним или двухсторонним замером. Под параметрами аварийного режима (ПАР) понимаются зафиксированные (измеренные) до и во время аварии токи и напряжения отдельных фаз или их последовательностей. Оценка расстояния до места повреждения xf и необходимой зоны обхода линии осуществляется на основе информации о параметрах линии электропередачи и режиме сети. В зависимости от объёма доступной информации рассматривают одностороннее (рисунок 2,а) и двухстороннее ОМП.

Одностороннее и двухстороннее ОМП

схема

При одностороннем замере, т.е. когда известны ПАР только с одной стороны ЛЭП, для определения места повреждения используется критерий активного характера сопротивления дуги, согласно которому реактивная мощность в ветви замыкания f равна нулю:

схема

Когда используются замеры с обеих сторон линии, проверяется равенство напряжений в предполагаемом месте повреждения, рассчитанных отдельно со стороны соответствующих концов ЛЭП:

схема

Пересчёт к величинам в предполагаемом месте повреждения f осуществляется благодаря использованию алгоритмической модели ЛЭП, что позволяет учесть неоднородность ЛЭП, ответвительные подстанции, режим заземления грозозащитного троса на каждом участке и влияние параллельных линий.

Функциональная схема метода ОМП по параметрам аварийного режима

схема

Волновой метод ОМП

Волновой метод ОМП основан на измерении интервалов времени Δt между моментами, в которые электромагнитные волны, возникающие в месте повреждения и движущиеся к концам ЛЭП со скоростью v, достигают концов линии электропередачи.

Распространение электромагнитных волн к концам ЛЭП

схема

Волны достигают шин подстанции слева и справа, соответственно, в моменты времени t₁ и t₂. Моменты времени синхронизируются приёмниками ГЛОНАСС или GPS. По известной скорости распространения электромагнитной волны, длине линии L и измеренной величине Δt = t₁ - t₂ определяется расстояние до места повреждения.

Электромагнитную волну можно выделить как в сигнале напряжения, так и в сигнале тока. На рисунке 5 представлены осциллограммы токов, зафиксированные полукомплектами, где указана величина Δt.

Токи однофазного замыкания по концам линии

схема

Функциональная схема алгоритма волнового ОМП

схема

Терминалы, синхронизированные посредством глобального времени, следят за электрическими величинами по концам ЛЭП. Пусковые органы в момент возникновения повреждения выделяют отрезок высокочастотного сигнала, включающий участки, как нормального режима, так и режима повреждения. Далее происходит обработка ВЧ-сигнала и нахождение меток времени t₁ и t₂, которыми полукомплекты обмениваются. Каждый из них определяет величину Δt и расстояние до места повреждения xf.

Организация связи

Помимо синхронизации полукомплектов от ГЛОНАСС- или GPS-приёмников волновое ОМП обязательно включает в себя канал связи между терминалами, установленными по концам ЛЭП, предназначенный для обмена метками времени. Он может быть реализован с помощью различных средств:

  • внешнего GSM- или проводного модема;
  • ВЧ-канала, образуемого приёмопередатчиками типа ПВЗУ-Е, АКА «Кедр», АК «ТриТОН», АВАНТ Р400(м);
  • любого другого канала связи, обеспечивающего обмен данными.

Структурная схема организации волнового ОМП

схема

При необходимости и наличии возможности организации дополнительного канала связи с диспетчером (или другими предварительно назначенными абонентами) каждый из терминалов способен самостоятельно выполнять передачу ему результатов ОМП.

Точность алгоритмов ОМП

Погрешность определения места повреждения волновым методом зависит от точности синхронизации полукомплектов и составляет, примерно, 1‑3 пролёта линии электропередачи.

Точность ОМП по ПАР в основном зависит от адекватности модели, т.е. её соответствии реальной ЛЭП. Двухсторонний алгоритм ОМП позволяет иметь погрешности определения расстояния 0,3‑1% от длины линии, а односторонний – 2‑3%.

Процесс ОМП

При установке одного терминала возможно ОМП только для одностороннего замера с выдачей результатов на дисплей терминала и, при наличии модемной связи, удалённому диспетчеру.

Если установлены оба полукомплекта ОМП, а также полностью установлено и работоспособно всё оборудование рисунка 7, одновременно выполняется расчёт места повреждения волновым и двухсторонним дистанционными методами.

Если пропадает связь со спутниками, обеспечивающими синхронизацию, то осуществляется двухстороннее дистанционное ОМП.

При исчезновении связи между терминалами каждый из них самостоятельно выполняет односторонний расчёт.

Результат ОМП выводится на дисплеи терминалов и передаётся диспетчеру.