4.3.2.6
Distribuční sítě vysokého napětí 10: Základní prostředky pro lokalizaci poruchy
Doc. Ing. Petr Toman, Ph.D. a kolektiv autorů
V této kapitole jsou stručně uvedeny dosud využívané prostředky napomáhající k lokalizaci poruchy. Vzhledem k technickým možnostem je nutné rozlišit prostředky pro indikaci postiženého vývodu z napájecí rozvodny a prostředky schopné dohledat přímo místo poruchy uvnitř celé distribuční soustavy. Na rozdíl od velmi problematické a technicky náročné lokalizace místa poruchy, je indikace postiženého vývodu poměrně spolehlivá.
NahoruIndikace postiženého vývodu
Vzhledem k zásadní nevýhodě dynamických metod, která spočívá ve vyhodnocení poruchy pouze v krátkém časovém okamžiku a dodatečné (opakované) vyhodnocení již není možné, jsou pro zařízení lokalizující postižený vývod využívány zejména metody statické. U nich lze cyklus vyhodnocení opakovat do doby, než dojde k jednoznačnému určení postiženého vývodu. Jedním z nejstarších prostředků pro detekci postiženého vývodu, který je v některých případech či zemích stále používaný, je postupné odpínání vývodů z rozvodny až do doby, kdy dojde k odpojení poruchy. Tento způsob je zcela spolehlivý, ale vyžaduje složité provozní manipulace či krátkodobé přerušení dodávky v postižené distribuční síti. Díky svým nevýhodám byl tento systém nahrazen zemními dnes již převážně digitálními ochranami, které vyhodnocují netočivé složky proudu a napětí a využívají pro identifikaci postiženého vývodu některé z výše uvedených statických metod (wattové či jalové relé, admitanční i konduktanční ochrany apod.). Díky možnostem pro nastavení téměř jakéhokoliv tvaru pracovní charakteristiky těchto digitálních ochran se docílilo citlivého a spolehlivého působení oproti dříve používaným elektromechanickým ochranám. V poslední době také došlo k rozšíření automatik, které v sobě zahrnují jak prostředek pro detekci postiženého vývodu, tak pro kompenzaci poruchového proudu, a i následnou lokalizaci místa poruchy. Příkladem této automatiky je systém RCC (Residual Current Compensation) vyvinutý firmou SWEDISH NEUTRAL [12]. Schematicky je tato automatika pro dvojitý systém přípojnic naznačena na Obr. 3.48. V popisovaném příkladu systém RCC provádí ladění dvou paralelně pracujících zhášecích tlumivek připojených na dvojitý systém přípojnic. Do centrální řídící jednotky (neutral controler) jsou vyústěna měření netočivých složek proudů všech vývodů a také netočivé složky napětí obou systémů přípojnic (I a II). Tato automatika pracuje na principu admitanční metody, kdy během bezporuchového stavu spočítá celkové admitance všech vývodů a porovnává je s jejich admitancí po vzniku poruchy. Pomocí této metody je označen vývod se změněnou admitancí jako postižený a ostatní vývody, bez změny admitance jako nepostižené. V dalším kroku, po označení postiženého vývodu, automatika ihned provádí dokompenzování (neutralizaci) poruchového proudu. Zhášecí tlumivka je při tomto procesu automatikou laděna do doby, než se admitance postiženého vývodu dostane na úroveň admitance před poruchou, čímž dojde k minimalizaci reziduálního proudu a často díky jeho velmi nízké úrovni k uhasnutí oblouku poruchy.
Systém RCC je vybaven také funkcí pro lokalizaci poruchy, tato funkce však vyžaduje zapojení postiženého vývodu do kruhu s vývodem nepostiženým. Ke zjištění místa poruchy využívá systém přerozdělení netočivé složky proudu vlivem "zkruhování" vývodů a z poměru admitancí obou vývodů vypočte místo poruchy. Jelikož ve většině oblastí nelze tohoto principu využít, protože nelze jednoduše (dálkově) provést "zkruhování" postiženého vývodu, využívá se pro lokalizaci poruchy jiných prostředků.
Obr. 3.48: Systém RCC (Swedish Neutral) pro dvojitý systém přípojnic [12]
NahoruLokalizace poruchy
Základním krokem k rychlé lokalizaci poruchy je úspěšná identifikace postiženého vývodu na základě výše popsaných prostředků. Veškeré další operace a vyhodnocení jsou pak zaměřeny pouze na tento postižený vývod.
NahoruOdpínání úseků postiženého vývodu
Obdobně jak je popsáno v předcházející kapitole, tak jedním z nejdéle užívaných a nejefektivnějších prostředků, které se dodnes využívají pro lokalizaci poruchy, nebo spíše postiženého úseku vedení, je postupné odpínání jednotlivých úseků či odboček postiženého vývodu do doby, než dojde k vypnutí (odpojení) poruchy. Tímto postupem lze vymezit oblast s poruchou, kam je posléze povolána technická obsluha. Jelikož dosud neexistuje adekvátní náhrada za tuto metodu, která by dokázala jednoznačně vymezit poruchu uvnitř postižené soustavy, je tato metoda v našich podmínkách nejrozšířenější a nejužívanější. Avšak vzhledem k velmi dispečersky náročným operacím, které si tato metoda vyžaduje a k časté nutnosti přerušení dodávky elektrické energie, je snaha tuto metodu postupně nahrazovat sofistikovanějšími metodami.
NahoruSpojování postiženého vývodu do kruhu
Operativně jednodušším prostředkem pro lokalizaci poruchy je spojení postiženého a nepostiženého vývodu do kruhu, kde se na základě přerozdělení netočivé složky proudu provede výpočet místa poruchy. Avšak propojení postiženého a nepostiženého vedení vycházejícího ze stejné…
