После определения поврежденного фидера 10 кВ на ТП необходимо найти место повреждения изоляции. Эту задачу решает поисковая бригада, используя переносные приборы. В настоящее время в эксплуатации находятся приборы «Поиск», «Зонд», «Квант» и др. На кафедре электроэнергетики разработан более совершенный прибор «Спектр» с цифровой индикацией и с характеристикой срабатывания ненаправленного действия, что позволяет в рабочих условиях не ориентировать прибор относительно магнитного поля ЛЭП и быстрее определить место повреждения. Этому способствует специальный магнитный датчик. Характеристика показаний датчика приведена на рис. 17.

Прибор позволяет:

- дать объективную информацию о наличии «земли» в сети;

- четко определить фидер с однофазным замыканием при любом количестве фидеров и их взаимном расположении в непосредственной близости от распределительного устройства подстанции;

- определить направление к месту повреждения в точке отпайки при поиске;

- найти непосредственно место однофазного замыкания на фидере;

- контролировать наличие напряжения на линии.

Рис. 17. Характеристика показаний прибора «Спектр»

N' и N" – числовые показания прибора (датчика) при его положении в горизонтальной плоскости

Появление магнитного поля от высших гармонических составляющих тока фиксируется по показаниям цифрового индикатора, а наличие электрического поля (напряжения) – по устойчивому свечению символа HV слева на цифровом индикаторе. При отсутствии напряжения на линии свечение символа не наблюдается.

Структурная схема прибора «Спектр» приведена на Рис. 18.

Сигнал с магнитного датчика специальной конструкции М1 и М2 подается на входы двухканального усилителя, а с его выходов на RC-фильтры высоких частот. Амплитудные детекторы обеспечивают однополупериодное выпрямление и дополнительное усилие сигналов. Сложение выходных напряжений каналов осуществляется сумматором. Преобразования аналогового сигнала в цифровой код обеспечивает аналого-цифровой преобразователь (АЦП) двойного интегрирования, выполненный на интегральной микросхеме со структурой КМОП. Блок питания формирует разнополярные напряжения относительно вывода “аналоговая земля” АЦП, необходимые для работы микросхем. Информация отображается на четырехразрядном цифровом жидкокристаллическом индикаторе. Диапазон показаний от 0 до 2000 ед.

Индикатор напряжения выполнен на операционном усилителе с большим входным сопротивлением, на вход которого подается сигнал с электрической антенны. С выхода усилителя сигнал проходит на соответствующий сегмент цифрового индикатора. Электрическая антенна представляет собой медную пластину размером 35*40 мм, расположенную на передней крышке прибора под лицевой панелью.

Рис. 18. Структурная схема прибора «Спектр»

Прибор «Спектр» разработан на кафедре «Электроэнергетики» Псковского государственного политехнического института и в настоящее время широко применяется во всех энергосистемах России.

Порядок работы с прибором

Отыскание места замыкания на землю начинается с определения поврежденной линии. Для этого необходимо произвести измерения магнитного поля всех линий отходящих от шин питающей подстанции. В этом случае включенный прибор располагается горизонтально под каждой линией, и наблюдаются показания цифрового индикатора. Поврежденная линия определяется по максимальному показанию из всех измерений.

Для определения непосредственно места замыкания необходимо, удаляясь от подстанции произвести последовательные измерения вдоль поврежденной линии, включая и отпайки. До места замыкания и в месте замыкания на землю показания прибора будут максимальны, переход же за место повреждения сопровождается резким снижением цифровых показаний (в несколько раз). Показания необходимо фиксировать в течение 1-2 минут для получения достоверной информации, так как однофазные замыкания носят неустойчивый характер.

При контроле наличия напряжения на линии необходимо прибор держать на вытянутой руке выше посторонних предметов (трава, кусты, камни и т.д.) в направлении линии так, чтобы было удобно смотреть на индикатор (символ).

Большой палец оператора должен быть прижат к верхней крышке прибора.

Во избежание экранирования электрической антенны устройства не допускается наличие вокруг оператора (ближе 3 метров) людей, машин, деревьев, опор и других предметов.

Преимущества прибора «Спектр» перед подобными приборами находящимися в эксплуатации («Поиск», «Волна», «Зонд», «Квант» и другие).

1. Не требует ориентации в пространстве относительно магнитного поля ЛЭП при измерениях.

2. Применена цифровая индикация показаний.

3. Позволяет одновременно контролировать напряженность магнитного поля и наличие напряжения на линии.

4. Имеет минимальное количество органов управления (только ручка включения питания).

5. Значительно уменьшены массогабаритные показатели (прибор карманного типа).

6. Позволяет безошибочно определить поврежденный фидер и непосредственно место повреждения при любых ситуациях нарушения изоляции.