Устройство для определения места повреждения на линиях электропередачи напряжением 6–35 кВ, 110—750 кВ ИМФ-1Р и ИМФ-3Р

Устройство для определения места повреждения на линиях электропередачи напряжением 6–35 кВ, 110—750 кВ ИМФ-1Р и ИМФ-3Р

На основе опыта эксплуатации вместо ранее выпускаемого устройства ОМП ИМФ-1С было разработано новое устройство ИМФ-1Р, предназначенное для непосредственного определения расстояния до места двухфазных и трехфазных коротких замыканий на воздушных линиях электропередачи напряжением 6—35 кВ с изолированной или компен- сированной нейтралью.
Полностью сохранив все функции своего прототипа, в устройство ИМФ-1Р включен ряд функций от прибора ОМП для линий более высокого класса напряжений ИМФ-3Р, таких как:

1. Фиксация в памяти осциллограммы аварийного режима для каждой из 9 аварий длительностью 5 секунд с
возможностью пересылки ее на компьютер для отображения, анализа и распечатки (цифровой осциллограф аналоговых сигналов). Предусмотрена запись доаварийного участка в течение нескольких периодов. Частота квантования –600 Гц.

2. Адаптивный алгоритм выбора «квазистационарного» участка записанной в памяти осциллограммы аварийного процесса для расчета расстояния до КЗ, что позволяет избежать попадания расчетного участка на переходный процесс аварии.

3. Постоянный режим слежения за линией. В любом режиме работы устройства — при считывании данных предыдущего КЗ, вводе уставок, в режиме «Контроль», устройство следит за токами в линии и фиксирует возникающие короткие замыкания.

4. Слежение за токами линии после применения алгоритма цифровой фильтрации сигналов.
Это позволяет получить четкие пороги срабатывания пусковых органов и гораздо лучше отстроиться
от помех для исключения ложных запусков.

5. Ввод условий запуска по токам симметричных составляющих — прямой и обратной последовательностей, непосредственно во вторичных амперах.

6. Внешний контакт для пуска процесса фиксации, в том числе встроенного осциллографа.

7. Выдача сигнала запуска устройства «сухими» контактами ћреле для запуска других фиксирующих приборов и осциллографов.

8. Постоянная индикация тока нагрузки и времени на индикаторе устройства в режиме
слежения при включенной подсветке индикатора, что позволяет контролировать нагрузку линии, а
также ход встроенных часов.

9. Возможность просмотра векторной диаграммы доаварийного режима при просмотре
результатов аварии.

10. Возможность подстройки контрастности изображения на индикаторе с помощью кнопок
клавиатуры с запоминанием установленного значения.

11. Возможность работы выходного реле сигнализации в импульсном режиме с программируемой длительностью замкнутого состояния контактов для исключения ситуации длительной
блокировки центральной сигнализации энергообъекта.

12. Длительное (несколько лет) сохранение записанной в память информации об аварии и
хода часов без оперативного питания за счет применения литиевой батареи.

13. Поставка устройства с интерфейсом линии связи либо «токовая петля», как в устройствах
ИМФ-1С (для совместимости), либо RS485 (стандартного). Кроме этого, в устройстве всегда присутствует второй интерфейс RS232C на передней панели.

14. Наличие двух видов программных протоколов работы по каждому из обоих интерфейсов
линии связи – «Старт» и Modbus, задаваемых уставками. Возможна одновременная работа сразу по
двум интерфейсам, в том числе на разных скоростях и по разным протоколам.

15. Наличие дополнительных светодиодов «Пуск» и «Фиксация КЗ» на передней панели
устройства, дающих дополнительную информацию оператору о состоянии прибора.
Устройство устанавливается в щитовых подстанций и подключается к измерительным транс-
форматорам тока и напряжения с номинальными вторичными значениями 100 В и 5 А.
При отсутствии третьего трансформатора тока в фазе В возможно восстановление вектора
тока отсутствующей фазы на основании двух других. Наличие ТТ фазы В задается уставкой. Для
облегчения установки прибора в сетях с обратным чередованием фаз в приборе также имеется
соответствующая уставка.
Принцип работы устройства основан на измерении векторной диаграммы токов и напряжений
в аварийном режиме с последующим расчетом расстояния до места повреждения с использованием
заранее введенных в качестве уставок параметров линии. Контроль векторов тока и сравнение их
значений с уставками для определения наличия короткого замыкания производится непрерывно.
При срабатывании устройство выдает информацию об аварии на индикатор и замыкает контакты
реле «Сигнал».
Устройство имеет режим «Контроль», позволяющий выводить на встроенный индикатор
текущие значения векторов фазных напряжений и токов в первичных значениях.
Устройство обеспечивает вывод на индикатор следующей информации:
— вид повреждения и расстояние до места КЗ, км;
— время момента аварии: число, месяц, часы, минуты;
— значения напряжений нулевой, прямой и обратной последовательностей, кВ;
— значения токов прямой и обратной последовательностей, кА;
— ток короткого замыкания, кА;
— длительность короткого замыкания, с;
— длительность бестоковой паузы цикла АПВ, с;
— векторная диаграмма аварийных токов и напряжений в полярных координатах;
— векторная диаграмма доаварийных токов и напряжений в полярных координатах.

Информация фиксируется в памяти устройства в порядке поступления и сохраняется о 9-ти
последних авариях. Информация о каждом последующем КЗ фиксируется, стирая из памяти информацию о самом «старом» замыкании. Имеется возможность выбора селективного режима, когда
данные об аварии фиксируются только при подтверждении аварии замыканием внешнего контакта в
течение 0,5 с после прекращения тока.
При установке изделия на подстанции в него вводятся следующие уставки:
— значение номинального первичного напряжения — от 3 до 35 кВ;
— значение номинального первичного тока — от 20 до 5000 А;
— значения активного и реактивного сопротивлений линии прямой последовательности;
— пороговая чувствительность по току I1 для трехфазных замыканий;
— пороговая чувствительность по току I2 для двухфазных замыканий;
— пороговая чувствительность по значению напряжения нулевой последовательности для
выявления двухфазных замыканий с землей;
— текущие дата и время.

Устройство оснащено автоматическим встроенным контролем исправности основных внутренних узлов с выдачей сигнала отказа контактами реле «Отказ».
В конструкции изделия применен поверхностный монтаж печатных плат, резко уменьшающий
габариты и потребляемую мощность, а также существенно увеличивающий надежность и помехоустойчивость устройства.

Габаритные размеры устройства — 290×145×150 мм, масса — не более 5,5 кг. Оперативное
питание осуществляется от сети переменного или постоянного тока напряжением 220 В или 110 В
постоянного тока в зависимости от исполнения устройства.
Рабочий диапазон температур устройства от –20 до +55°С.