Решение для распределенной системы точного определения местоположения повреждений на линиях электропередачи

Краткий вывод в одном предложении

В данном решении для воздушных линий электропередачи напряжением выше 35 кВ с интервалами от 5 до 30 км развертываются двухрежимные распределенные терминалы определения места повреждения — как контактного, так и бесконтактного типа. Обеспечивается точность определения места повреждения ≤ ±100 м, надежность сегментного позиционирования ≥ 99%, а точность идентификации повреждений, вызванных грозовыми разрядами, и повреждений, не связанных с грозовыми разрядами, превышает 95%. В результате время обхода линии для поиска повреждения сокращается с нескольких часов до нескольких минут.

I. Проблемы отрасли

1. Линии электропередачи имеют большую протяженность и охватывают множество участков; после возникновения повреждения ручной осмотр линии может занять от нескольких часов до нескольких дней, что приводит к потере ценного времени на проведение ремонтных работ.
2. Удары молнии, внешние повреждения и лесные пожары могут вызывать переходные повреждения; традиционные методы обнаружения установившихся режимов не способны фиксировать переходные сигналы бегущих волн.
3. Причины прямых грозовых ударов, негрозовых воздействий, боковых ударов и обратных ударов взаимосвязаны, что затрудняет точный подбор соответствующих стратегий защиты.

II. Архитектура решения

Распределенный терминал определения места повреждения (устанавливается на опорах и проводах) + система главной станции (программное обеспечение для анализа и определения места повреждения + сервер приложений/данных) + мобильный ручной терминал. Поддерживаются как контактный (измерение тока бегущей волны), так и бесконтактный (измерение напряжения электрического поля) режимы, что позволяет осуществлять смешанное развертывание в одной сети и гибко перекрывать слепые зоны.

• Контактный тип: полоса пропускания датчика бегущей волны от 1 кГц до 2 МГц, диапазон тока повреждения на одном проводе от 10 А до 5000 А, длительность регистрации бегущей волны 500 мкс;
• Бесконтактный тип: частотная характеристика напряжения бегущей волны: от 30 Гц до 1 МГц; частота дискретизации > 1 МГц; длительность непрерывной регистрации > 1000 мкс; линейность напряжения: от 10 В до 10 000 В (±10% ± 10 В, эталонное электрическое поле: 10 000 В/м).
• Все терминалы устанавливаются по несерийной шунтирующей схеме, при этом единичные отказы не влияют на работу первичного оборудования или основной цепи.

III. Основные технические показатели

IV. Рекомендации по развертыванию

1. Развертывание: Расстояние между соседними точками мониторинга должно составлять 5–30 км. Точки мониторинга должны быть установлены на опорах линий электропередачи со стороны источника питания, а плотность точек мониторинга должна быть увеличена на средних участках протяженных линий электропередачи.
2. Выбор типа: В районах с частыми грозовыми разрядами следует отдавать приоритет контактным датчикам (с диапазонами тока, охватывающими токи молнии); на участках с ограниченным доступом использовать бесконтактные датчики для заполнения пробелов в покрытии.
3. Безопасность связи: Связь с главной станцией поддерживает VPN/шифрование и настраивается в соответствии с требованиями вторичной безопасности энергосистем.
4. Приемка: Погрешность позиционирования должна быть проверена путем натурных испытаний на линии (погрешность сегмента бесконтактного измерения напряжения бегущей волны ±10%).).

V. Ценность применения