Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Методы определения места повреждения и математические модели электрических сетей 6-35 КВ 13
1.1 Обзор методов и средств определения места повреждения в электрических сетях 6-35 кВ 13
1.1.1 Методы дистанционного ОМП 15
1.1.2 Топографические методы ОМП 21
1.1.3 Приборы и устройства для определения места однофазного замыкания на землю в сетях 6-35 кВ 22
1.1.4 Антенные датчики напряжения 30
1.2 Математические модели элементов электрической сети 10 кВ в фазных координатах 32
1.2.1 Моделирование воздушных линий 34
1.2.1.1 Матричные погонные параметры воздушной линии 35
1.2.1.2 Аналитическая модель матрицы передачи трехфазной линии 10 кВ в фазных координатах
1.2.2 Моделирование нагрузок фидера 10 кВ 44
1.2.3 Моделирование повреждений в воздушной линии
1.2.3.1 Моделирование коротких замыканий в воздушной линии 46
1.2.3.2 Моделирование обрывов в воздушной линии 47
1.2.3.3 Моделирование одновременных коротких замыканий и обрывов в воздушной линии 47
1.2.4 Моделирование разветвлений 50
1.2.5 Моделирование трансформаторов 51
1.2.5.1 Матрица сопротивлений обмоток трехфазного
двухобмоточного трансформатора 52
1.2.5.2 Моделирование трансформатора "звезда-треугольник" 55
1.2.5.3 Моделирование трансформатора "звезда-звезда с нулем" 59 Выводы по главе 1 61
ГЛАВА 2. Методы расчета аварийных режимов фидеров 10 кв и наведенных напряжений на паралельных проводниках 62
2.1 Расчет аварийных режимов фидера 10 кВ 62
2.2 Расчет наведенных напряжений на проводниках идущих параллельно линии 10 кВ 67
2.2.1. Проводники разомкнуты по концам 68
2.2.2 Проводники заземлены в конце и разомкнуты в начале 69
2.2.3. Проводники заземлены в начале и разомкнуты в конце 70
2.3 Расчет наведенных напряжений на проводниках малой длины 72
2.3.1 Один стержень 73
2.3.2 Два стержня 74
2.3.3 Три стержня 75
2.3.4 Произвольное число стержней 77
Выводы по главе 2 79
ГЛАВА 3. Исследование наведенных напряжений на проводнике паралельном линии электропередачи для определения аварийных режимов 80
3.1 Исследование модулей и фаз наведенных напряжений на проводнике 81
3.2 Исследование влияния на наведенные напряжения чередования фаз и нагрузки линии при различных точках аварийного режима вдоль длины линии 10 кВ 83
3.3 Исследование влияния на наведенные напряжения места расположения проводника 87
3.4 Исследование наведенных напряжений на проводнике малой длины 93
3.5 Исследование влияния на наведенные напряжения отклонений напряжений на фазах линии 96
3.6 Исследование влияния на наведенные напряжения несимметрии фазных напряжений и токов линии 10 кВ 96
3.7 Исследование распределения напряжений вдоль линии 10 кВ при различных аварийных режимах 102
3.8 Определение вида аварийных несимметричных режимов линии 10 кВ по
интервалам наведенных напряжений на изолированном проводнике 104
3.8.1 Анализ укрупненных групп режимов линии длиной 10 км 114
3.8.1.1 Укрупненные группы линии длиной 10 км в точке «Середина» 114
3.8.1.2 Укрупненные группы линии длиной 10 км в «Точке 1» 114
3.8.1.3 Укрупненные группы линии длиной 10 км в «точке 2» 114
3.8.2 Анализ укрупненных групп режимов линии длиной 20 км 115
3.8.2.1 Укрупненные группы линии длиной 20 км в точке «Середина» 115
3.8.2.2 Укрупненные группы линии длиной 20 км в «точке 1» 115
3.8.2.3 Укрупненные группы линии длиной 20 км в «точке 2»
3.8.3 Эффективность укрупненных групп режимов 116
3.8.4 Анализ детальных групп режимов линии длиной 10 км
3.8.4.1 Детальные группы линии длиной 10 км в точке «Середина» 116
3.8.4.2 Детальные группы линии длиной 10 км в «точке 1» 117
3.8.4.3 Детальные группы линии длиной 10 км в «точке 2» 118
3.8.5 Анализ детальных групп режимов линии длиной 20 км 119
3.8.5.1 Детальные группы линии длиной 20 км в точке «Середина» 119
3.8.5.2 Детальные группы линии длиной 20 км в «точке 1» 119
3.8.5.3 Детальные группы линии длиной 20 км в «точке 2» 120
3.8.6 Эффективность детальных групп режимов 121
3.9 Определение места аварийных несимметричных режимов линии 10 кВ по наведенным напряжениям на изолированном проводнике 122
3.10 Аналитическое определение места аварийного режима в линии 10 кВ по наведенным напряжениям 130
3.11 Влияние переходного сопротивления на уровень НН 133
3.12 Определение места повреждения в разветвленных фидерах 10 кВ 135
Выводы по главе 3 142
ГЛАВА 4. Исследование наведенных напряжений на многопроводных антеннах для определения аварийных режимов 145
4.1 Антенны из трех стержней 146
4.2 Многопроводные антенны 149
4.3 Антенны с максимальным сближением стержней и фаз линии 159
Выводы по главе 164
ГЛАВА 5. Экспериментальные исследования и экономическая эффективность 166
5.1 Экспериментальные исследования наведенных напряжений на антенне под линиями электропередачи 166
5.2 Экономическая эффективность
5.2.1 Алгоритм расчета экономической эффективности 172
5.2.2 Результаты расчета экономической эффективности 175
Выводы по главе 5 177
Заключение 178
Список литературы 180
- Приборы и устройства для определения места однофазного замыкания на землю в сетях 6-35 кВ
- Расчет наведенных напряжений на проводниках идущих параллельно линии 10 кВ
- Исследование влияния на наведенные напряжения чередования фаз и нагрузки линии при различных точках аварийного режима вдоль длины линии 10 кВ
- Антенны с максимальным сближением стержней и фаз линии
Приборы и устройства для определения места однофазного замыкания на землю в сетях 6-35 кВ
Импульсные (локационные) методы ОМП основаны на измерении времени между моментом посылки в линию зондирующего электрического импульса и моментом возвращения к началу линии импульса, отраженного от МП [66, 67, 73, 74]. Они делятся на автоматические и не автоматические. Неавтоматические локационные искатели используются на отключенных от сети линиях в условиях отсутствия электрической дуги. После погасания дуги на поврежденной ВЛ получить необходимый отраженный импульс в большинстве случаев не удается [3, 5, 66, 67]. В то же время на КЛ, после предварительной операции прожигания и снижения переходного сопротивления до нескольких десятков Ом, коэффициент отражения в МП, как правило, обеспечивает достаточный отраженный импульс. Поэтому на КЛ применяется неавтоматическая локация, а на ВЛ - автоматическая. Для определения расстояния до мест замыкания на землю в сетях 6-35 кВ автоматические искатели не используются, как из-за сложности аппаратуры, так и из-за большого числа ответвлений в распределительных сетях 6-35кВ.
Метод колебательного разряда при ОМП. Метод колебательного разряда основан на измерении полупериода колебаний, возникающих при пробое в изоляции кабеля, постоянным напряжением [67]. При методе колебательного разряда расстояние до места повреждения определяется по временной задержке между приходом к началу кабеля импульсов напряжения или импульсов тока, отраженных от места повреждения.
Петлевой метод ОМП. Петлевой метод основан на измерении сопротивления постоянному току поврежденной фазы ЛЭП (жилы кабеля или провода) [22, 67]. Измерение сопротивления поврежденной фазы производят с помощью моста постоянного тока. Достоинством петлевого метода является независимость расчетной формулы от переходного сопротивления в месте повреждения. Метод применим только при устойчивых замыканиях. Резонансные методы ОМП на основе использования наложенных токо.
Для поиска трассы и топографического определения МП отключенных от сети кабельных линий широко применяются наложенные токи так называемого звукового (тонального) диапазона частот. Для этого к отключенной от сети кабельной линии подключают специальный генератор повышенной частоты. Диапазон частот этого генератора составляет от 0,4 до 12 кГц. Поиск МП производится путём измерения параметров магнитного поля с помощью специальных датчиков. Такие методы поиска МП называют индукционными [18].
Так как генераторы звукового диапазона частот для индукционных методов широко используются в практике трассового поиска места повреждения, то представляет определённый интерес применение их и для дистанционного ОМП. Предположим, что соотношение резонансной частоты и длины линии позволяет представить схему замещения участка линии до МП. Либо частота сети, либо дополнительная индуктивность, либо дополнительная ёмкость должны быть регулируемыми. Путём изменения регулируемого параметра в электрической цепи устанавливают резонанс напряжений, например, по наибольшему значению тока через генератор.
Может показаться, что активное сопротивление линии и величина переходного сопротивления не влияют на условие резонанса и не снижают точность определения расстояния до МП. Однако это не так. Дело в том, что расчетные выражения получены для упрощённой схемы замещения без учёта распределенной ёмкости линии относительно земли, которая может существенно повлиять при достаточно больших переходных сопротивлениях. Для учёта ёмкости повреждённой линии применяются П-образные, Т-образные или Г-образные схемы замещения. Участок неповреждённой линии за МП представлен на схемах замещения в виде эквивалентной ёмкости.
Метод стоячих волн при ОМП. Этот метод предполагает измерение полного входного сопротивления поврежденной линии в широком диапазоне частот. Известно, что расстояние между резонансными частотами (максимумами и минимумами входного сопротивления) зависит от расстояния до ОЗЗ или обрыва [67].
Суть метода стоячих волн в том, что к отключенной поврежденной линии присоединяют источник периодического (синусоидального) сигнала высокой частоты. При достаточно высоких частотах линию электропередачи следует рассматривать как длинную линию, т.е. как линию с распределенными параметрами [81, 82, 83].
Напряжение и ток в длинной линии являются функциями двух независимых переменных: времени t и пространственной координаты х, определяющей место на линии, в котором рассматривается ток и (или) напряжение. При синусоидальном напряжении источника питания напряжение в любой точке длинной линии можно представить в виде суммы двух слагаемых. Если считать момент времени фиксированным (например, t=0) и рассматривать изменение мгновенного значения напряжения вдоль линии в зависимости от координаты х, то каждое из слагаемых описывает гармоническую волну напряжения. Волна, описываемая первым слагаемым, носит название прямой или падающей волны. Распространение волны характеризуется постоянной распространения.
Форма волны напряжения и ее положение относительно линии не зависят от времени. Поэтому такую волну называют стоячей. Отсюда происходит название рассматриваемого метода - метод стоячих волн. Частота источника колебания должна быть очень высокой. Поэтому рассматриваемый метод называют также высоко-17 частотным [66, 67]. То есть в рассматриваемом методе частота источника настраивается в резонанс с собственной частотой участка длинной линии до места повреждения. Поэтому этот метод называют иногда резонансным. Метод стоячих волн применим только на отключенных от сети линиях, и для его реализации требуется достаточно сложная аппаратура. Поэтому, несмотря на то, что данный метод известен давно, он не получил распространения на практике и предпочтение отдается импульсным методам [16, 66, 67].
Расчет наведенных напряжений на проводниках идущих параллельно линии 10 кВ
Для расчета аварийных режимов (АР) используются в основном два метода. Метод трех симметричных составляющих [81-88, 92] и метод фазных координат [89-108]. В связи с появлением современной вычислительной техники метод фазных координат стал применятся более широко. В сетях класса 110 кВ и выше он хорошо себя зарекомендовал. Однако, он эффективен и для расчета распределительных сетей 35-10-6-0,38 кВ [119-174].
В [175-188] показана возможность использования наведенных напряжений (НН) на параллельном изолированном проводнике, расположенном между фазами линии 10 кВ для определения видов аварийных режимов фидеров 10 кВ. Чтобы раcсчитать НН необходимо знать напряжения в начале и в конце участка линии 10 кВ на протяжении которого подвешен проводник. Т.е. длина линии 10 кВ и подвешенного проводника не совпадают. Чтобы по НН судить об аварийном режиме, необходимо иметь метод расчета любых аварийных режимов фидера 10 кВ, происходящих в любой точке вдоль длины линии. Для расчета НН необходимо иметь метод, позволяющий вести расчет при любом числе параллельных проводников, на которых будет наводиться НН.
Усовершенствуем методы расчета самих аварийных режимов фидеров 10 кВ и наведенных напряжений от них на параллельных линии проводниках [192, 196, 198, 203,204].
В [121] рассмотрен метод позволяющий связывать трехпроводные сети 10 кВ с четырехпроводными сетями 0,38 кВ. Однако, в этом методе не описана возможность аналитического расчета напряжений и токов во всех точках вдоль фидера. Получим эти напряжения и токи в нужных точках, т.к. они нужны для расчета НН. Для вывода аналитических соотношений используем метод фазных координат. Расчетная схема фидера 10 кВ представлена на рисунке 2.1, где обозначено: 1 – питающий трансформатор 35/10 кВ (Тр. 1) со схемой соединения обмоток «звезда – треугольник » (матрица передачи At1, Bt1, Ct1, Dt1). 2- первый участок линии Л1 (матрица передачи A1, B1, C1, D1). 3 – второй участок линии Л2 (матрица передачи A2, B2, C2, D2). 4 – блок несимметрии БН (матрица передачи Akz, Bkz, Ckz, Dkz). 5 – третий участок линии Л3 (матрица передачи A3, B3, C3, D3). 6 – потребительский трансформатор 10/0,4 кВ (Тр. 2) со схемой соединения обмоток «звезда – звезда с нулем» (матрица передачи At2, Bt2, Ct2, Dt2). 7 – устройства, включенные после выхода потребительского трансформатора 10/0,4 кВ и нагрузка Н (матрица передачи An, Bn, Cn, Dn).
В разделе 2.2 представлен метод расчета НН на проводниках параллельных фазам линии. При этом число фаз линии, число проводников и их длина могут быть произвольными. Однако, возможно применение проводников малой длины (нескольких метров). В этом случае можно использовать другой метод расчета основанный на использовании системы емкостей фаз линии и проводников. При этом, иногда один или несколько проводников называют «антенна», а сами проводники стержнями.
Так в [175-188] показано, что если разместить особым образом стрежни (антенну) параллельно трем фазам воздушной линии (A,B,C), то наведенные напряжения на них будут пропорционально сумме напряжений на фазах линии (Ua+Ub+Uc). Таким образом, получается фильтр напряжения нулевой последовательности или антенный датчик напряжения нулевой последовательности. В [186] рассмотрен один стержень, размещенный в центре тяжести треугольника, по вершинам которого размещены фазы A, B, C линии (рисунок 2.3). В [187, 188] рассмотрено три стержня, размещенных по окружности вписанной в треугольник A-B-C (рисунок 2.4) и по описанной окружности проходящей через фазы A, B, C (рисунок 2.5).
Однако, возможности антенного датчика можно расширить. Он может состоять из любого числа стержней, расположенных произвольным образом. Представляет интерес получить выражения для наведенных напряжений на стержнях такого датчика [203].
Анализируя выражения (2.74)-(2.89) можно получить матричное выражение для определения наведенных напряжений в общем случае на «n» стержнях. Запишем матричное уравнение:
Определение вида и места аварийного режима на линиях электропередачи является актуальной задачей. Для этого разработано много методов расчета аварийных режимов и способов их определения указанных в разделе 1.1. Методы расчета аварийных несимметричных режимов линий в фазных координатах описаны в [89-108]. Для распределительных сетей 35-10-6-0,38 кВ разработаны свои методы расчета аварийных несимметричных режимов в фазных координатах [119-188].
Для обнаружения вида и места аварийного режима в основном используются приборы измерения [3-80, 109-118]. Однако, как указано в введении, для обнаружения аварийного несимметричного режима можно использовать наведенные напряжения (НН) на проводниках параллельных фазам линии. При этом, такие устройства, состоящие из одного или многих проводников иногда называют «антенна».
Представляет интерес провести исследование возможности определения аварийных режимов на линии электропередачи при помощи НН на специально подвешенном изолированном от фаз и земли проводе, который далее будем называть – «трос» (Т) при его большой длине и «стержень» при его малой длине. Проведем исследования на примере линии 10 кВ. Размещение фаз (А,В,С) и троса (Т) в середине линии показано на рисунке 3.1.
Исследование влияния на наведенные напряжения чередования фаз и нагрузки линии при различных точках аварийного режима вдоль длины линии 10 кВ
Анализ таблицы 3.13 и рисунка 3.32 показывает, что при длине линии 20 км и размещении проводника в «точке 1» все интервалы можно разбить также на 12 детальных групп:
Анализируя разделы 3.7.4-3.7.5 можно сделать вывод, что детальные группы эффективны во всех рассмотренных точках. Например, при детальных группах для «точки 1» разность НН между детальными группами наибольшая как при длине линии 10 км (от 30 до 1249 В), так и при длине линии 20 км (от 22 до 973 В). При этом с ростом длины линии разность НН между детальными группами уменьшается.
В разделе 3.7 проведены исследования по возможности определения видов аварийных несимметричных режимов в линии 10 кВ по интервалам изменения НН при возникновении этих режимов в начале, в середине и в конце линии. После определения вида режима представляет интерес определение его возможного места возникновения [200, 201, 207]. Для этого были проведены расчеты при размещении проводника в трех точках согласно рисунку 3.27: в точке «Середина» (высота 8,789 м), в «точке 1» (высота 8,5 м) и в «точке 2» (высота 7 м). Длина проводника принята равной 5 метров. Длина линии 10 кВ была принята 10 и 20 км. Были рассчитаны виды режимов перечисленные в разделе 3.1. Расчет велся по усовершенствованному методу, представленному в главе 2. При расчетах принято чередование фаз В-А-С.
Для определения места режимов можно использовать графики зависимости НН от точки возникновения режима вдоль линии 10 кВ. Для расчета были выбраны три точки: в начале, в середине и в конце линии 10 кВ.
Из этих рисунков видно, что все зависимости, кроме коротких замыканий убывают. Эти зависимости построены только по трем указанным точкам вдоль длины линии. Если получить аналитические зависимости данных графиков, то по ним можно будет определять место аварийного режима. Для получения этих аналитических зависимостей можно использовать интерполяционные полиномы. Для данной задачи используем полином, который рассчитывается по матрице Вандермонда. Этот полином можно построить всегда, так как матрица Вандермонда всегда не особенная и всегда существует обратная матрица [214]. Методика расчета коэффициентов полинома сводится к следующему алгоритму.
Зададим вектор-столбцы расстояний (L) и значений НН в трех точках, например для линии длиной 10 км. матрица Вандермонда, размерностью (n n); Li – i-й элемент вектор столбца L; п- количество расчетных точек; / -индекс строки матрицы (изменяется от 1 до п); j - индекс столбца матрицы (изменяется от 1 до п). В данной задаче п=3. Определим коэффициенты интерполяционного полинома: где z - коэффициенты полинома; А - обратная матрица Вандермонда; инн -вектор-столбец значений наведенных напряжений. Уравнение полинома будет иметь вид:
Для определения диапазона длин, где возможно возникновение рассматриваемого аварийного режима используем интервал значений с учетом погрешности расчета или измерения НН. Допустим, что эти значения НН будут рассчитываться или измеряться с погрешностью А. Тогда определим максимальную и минимальную границы измеренных (или расчетных) величин НН: где Ui , Ui – верхняя и нижняя границы измеренной (или расчетной) величины соответственно с учетом погрешности; Ui – значение измеренной величины в необходимой точке кривой (например, при длине линии 10 км значение Ui можно взять в средней точке, соответствующей длине 5 км).
Чтобы найти первую границу интервала х1, в котором возможно возникновение рассматриваемого аварийного режима, решим уравнение: Чтобы найти вторую границу интервала х2, в котором возможно возникновение рассматриваемого АНР, решим уравнение:
Для всех рассмотренных видов аварийных режимов результаты расчетов при длине линии 10 км и 20 км сведены в таблицы 3.14, 3.15, 3.16 и в таблицы 3.17, 3.18, 3.19 в которых для общности представлены: z1, z2, z3 - коэффициенты интерполяционного полинома. x1, x2 - начальная и конечная точка диапазона возможного места аварийного режима (км); dL - длина интервала (км).
Если обобщить представленные исследования, то можно заключить, что используя предложенный способ определения вида и места аварийных режимов в линии 10 кВ позволяет уменьшить обход линии при длине линии от 10 до 20 км на 7,3-17,6 км, соответственно.
Представленный усовершенствованный метод определения места аварийного режима предусматривает процедуру обращения матрицы Вандермонда в (3.10) и решение два раза нелинейного уравнения в (3.13) и (3.14). Это создает определенные трудности. Чтобы избежать этого, получим аналитические выражения для коэффициентов полинома и интервала длин линии, где произошло повреждение.
Будем определять полином по трем точкам. Тогда можно получить аналитическое значение интервала длин, в котором произошло повреждение [201]. Для интерполяции используем также полином, полученный на основе матрицы Вандермонда.
Антенны с максимальным сближением стержней и фаз линии
В разделах 4.1 и 4.2 указывалось, что ограничением мощности нагрузки подключенной к антенне являются емкостные воздушные сопротивления между стержнями антенны и фазами линии. Чтобы увеличить мощность нагрузки необходимо уменьшить расстояния между стержнями антенны и фазами линии. Это можно сделать, подвешивая стержни антенны прямо к фазам линии на изоляторах, как показано на рисунке 4.6.
Расположение с максимальным сближением стержней и фаз линии при трех стержнях а)- вид в поперечном сечении линии б)- вид вдоль линии Результаты расчета НН для антенны, с расположением стержней согласно рисунку 4.6 представлены в таблице 4.11. Сопротивление нагрузки выбиралось таким, чтобы НН при однофазном замыкании А-О было равно 220 В. В этом случае, НН при других режимах будут меньше или близки к 220 В. Выбранные сопротивления нагрузки и отношения НН на холостом ходу к НН при нагрузке представлены в таблице 4,12.
Сравним антенну, представленную на рисунке 4.6 и антенны, представленные на рисунках 4.1, 4.2 и 4.3. Во всех этих антеннах число стержней равно трем. Из таблиц 4.11 и 4.1 видно, что НН на холостом ходу при замыкании А-О - близки для всех антенн. Это значит, что интервалы НН для определения аварийных режимов будут приблизительно одинаковы для всех рассматриваемых антенн. Однако, мощность нагрузки для антенны представленной на рисунке 4.6 будет больше, чем для антенн, представленных на рисунках 4.1, 4.2 и 4.3. Мощность нагрузки обратно пропорциональна сопротивлению нагрузки. Сравним сопротивления нагрузки для рассматриваемых антенн, представлены в таблице 4.12 и таблицы 4.1. Отношение этих сопротивлений представлены в таблице 4.13.
Из таблицы 4.13 видно, что мощность нагрузки для антенны (рисунок 4.6) увеличивается по сравнению с мощностями нагрузки для антенн (рисунки 4.1, 4.2, 4.3) в (1,3-1,55) раз при расстоянии (d=20 см) и в (2,38-2,85) раз при расстоянии (d=5 см). Это существенное увеличение достигается малыми расстояниями между стержнями и фазами линии 10 кВ. Так для антенн (рисунки 4.1, 4.2, 4.3) минимальные расстояния составляют соответственно таблицы 4.1: 50, 57.7, 50, 54.2, 40, 53.8 см, а для антенны (рисунок 4.6) минимальные расстояния составляют 20 или 5 см.
Таким образом, для увеличения мощности нагрузки можно использовать антенны с максимальным сближением стержней и фаз антенны аналогично рассмотренной антенны на рисунке 4.6.
Надо еще раз отметить, что при подключении к антенне необходимых приборов можно использовать аккумуляторы или батарейки. В этом случае мощность антенны может быть малой. Влияние оказывают только НН на антенне в различных аварийных режимах, которые необходимо измерить, например вольтметром с аккумулятором или батарейками. На сегодняшний день аккумуляторы и батарейки могут работать несколько лет.
Поэтому, в этом случае, можно выбирать расположения стержней антенны с точки зрения надежности и удобства эксплуатации. Например, как показано далее, при проведении эксперимента был использован мультиметр с батарейкой, который давал правильные показания НН.
Таким образом, исследования показали, что на практике, например, можно использовать антенну, состоящую всего из одного проводника, расположенного на расстоянии 1 метр от фаз линии и на расстоянии 0,5 метров от стойки опоры. Такая конструкция показана на рисунке 4.7,а. На этом рисунке обозначено: 1 – штыревые изоляторы 10 кВ; 2 - антенна с одним стержнем на штыревом изоляторе; 3 – стойка опоры; 4 – заземление; 5 – устройство измерения и передачи данных; 6 – хомут крепления.
Видно, что антенна расположена на достаточном расстоянии под фазами (1 метр) линии и на достаточном расстоянии от земли (7,5 метров), т.е. она не нарушает габарит до земли (7 метров). На рисунке 4.7,б показана возможная схема устройства 5. Здесь обозначено: 1 – вольтметр; 2 – устройство сбора и передачи данных (gsm - модем); 3 – батарейка или аккумулятор; 4 – светодиод; 5 – добавочное сопротивление; 6 – вход от стержней антенны; 7 – антенна gsm – модема; 8 – выход к заземлению.
Расположение одностержневой антенны на рисунке 4.7,а является частным случаем многостержневой антенны, рассмотренной в полученном патенте на полезную модель [210]. Устройство, показанное на рисунке 4.7,б будет работать следующим образом. На вход 6 подается наведенное напряжение от антенны, которое измеряется вольтметром 1 и передается при помощи gsm - модема на компьютер диспетчера. От этого наведенного напряжения запитывается светодиод 4, который является дополнительным индикатором того, что появилось замыкание в линии 10 кВ. Добавочное сопротивление 5 выбирается таким образом, чтобы наведенное напряжение составляло необходимую нам величину, например 220 В в режиме однофазного замыкания на землю. В этом случае во всех других аварийных режимах НН будет меньше 220 В. Надо отметить, что вместо одного светодиода можно подключить три светодиода разного цвета (красный, желтый, зеленый) через логически-коммутирующее устройство. Каждый диод будет соответствовать значениям НН одной из трех укрупненных групп перечисленных в разделе 3.8. Надо отметить, что если антенну разместить на первой от подстанции опоре (т.е. на расстояние 50-100 метров от трансформатора собственных нужд), то к устройству 5 можно подвести питание 220 В обычным проводом. Кроме того, вместо передающего gsm - модема можно применить канал связи через порт RS485 соответствующим кабелем от устройства до компьютера диспетчера. На компьютере диспетчера будет размещена программа, по которой предварительно будет рассчитана база данных по величинам НН при различных АР фидеров 10 кВ. При сверке переданного НН с базой программа будет выдавать вид и место произошедшего АР.