68
СЕТИ
РОССИИ
В
предыдущем
номере
жур
-
нала
была
опубликована
статья
[1],
авторы
которой
справедливо
обращают
вни
-
мание
на
необходимость
разработки
алгоритмов
работы
автоматического
повторного
включения
(
АПВ
)
воздуш
-
ных
линий
110
кВ
и
выше
,
имеющих
кабельные
участки
.
Так
,
при
повреж
-
дении
и
коротком
замыкании
на
воз
-
душном
участке
воздушно
-
кабельной
линии
цикл
АПВ
является
эффек
-
тивным
способом
восстановления
электроснабжения
потребителей
,
а
вот
при
повреждении
на
кабельном
участке
АПВ
линии
не
только
беспо
-
лезно
,
но
даже
вредно
,
ведь
оно
мо
-
жет
привести
к
ещё
большим
повреж
-
дениям
изоляции
кабеля
.
Для
изучения
вопросов
организа
-
ции
алгоритмов
АПВ
на
воздушно
-
кабельных
линиях
,
как
следует
из
[1],
электросетевые
компании
даже
вы
-
ступили
за
проведение
научно
-
ис
-
следовательской
работы
на
соответ
-
ствующую
тему
.
Идеология
АПВ
на
воздушно
-
ка
-
бельных
линиях
проста
:
если
по
-
вреждение
обнаружено
на
кабель
-
ном
участке
,
то
необходимо
выдать
команду
на
запрет
АПВ
такой
линии
.
Однако
,
как
может
показаться
из
[1],
в
рамках
внедрения
АПВ
авторы
собираются
решать
гораздо
более
серьёзную
задачу
—
отыскание
конкретного
места
повреждения
ка
-
бельной
линии
(
ОМП
),
т
.
е
.
вычисле
-
ние
точного
расстояния
от
конца
ка
-
бельной
линии
до
её
повреждённого
участка
.
Вообще
термин
ОМП
имеет
отно
-
шение
прежде
всего
к
выведенным
в
ремонт
кабельным
линиям
.
ОМП
на
отключённой
кабельной
линии
за
-
нимает
до
нескольких
часов
,
даже
если
работы
ведут
профессионалы
высокого
класса
с
большим
опытом
работы
.
При
этом
нужны
соответ
-
ствующая
подготовка
схемы
зазем
-
ления
экранов
кабеля
,
передвижная
лаборатория
,
оснащённая
целым
комплексом
приборов
и
установок
,
в
которых
реализованы
различные
методы
ОМП
,
ведь
повреждения
бы
-
вают
сложные
,
и
не
всегда
их
просто
найти
,
применяя
какой
-
то
один
ме
-
тод
.
Учитывая
изложенное
,
есть
ос
-
нования
считать
труднореализуемой
идею
авторов
статьи
[1]
производить
ОМП
воздушно
-
кабельной
линии
ав
-
томатически
,
причём
с
высокой
точ
-
ностью
,
да
ещё
и
за
доли
секунды
,
к
а
б
е
л
ь
н
ы
е
л
и
н
и
и
кабельные линии
Автоматическое
повторное включение
на воздушно-
кабельных линиях
электропередачи
110–500 кВ
Михаил ДМИТРИЕВ,
заместитель директора по научной работе
ПКБ «РосЭнергоМонтаж», доцент, к.т.н.,
Санкт-Петербург
69
№
1 (28),
январь
–
февраль
, 2015
которые
имеются
для
принятия
решения
по
запуску
или
отказу
от
АПВ
.
Приведённый
ниже
материал
показывает
,
как
можно
было
бы
сравнительно
просто
и
надёжно
орга
-
низовать
АПВ
воздушно
-
кабельной
линии
,
обойдясь
без
приобретения
дорогих
и
капризных
установок
ОМП
,
а
также
сведя
к
минимуму
научно
-
исследова
-
тельские
работы
.
ВОЗДУШНО
-
КАБЕЛЬНЫЕ
ЛИНИИ
И
АПВ
Понятие
«
автоматическое
повторное
включение
(
АПВ
)» —
одно
из
базовых
в
электроэнергетике
.
На
-
пример
,
АПВ
на
линии
электропередачи
предпола
-
гает
такую
последовательность
событий
и
действий
:
•
на
линии
возникает
повреждение
(
короткое
замы
-
кание
);
•
релейная
защита
фиксирует
снижение
напряже
-
ния
и
рост
тока
на
линии
;
•
защита
даёт
команду
на
отключение
выключате
-
лей
линии
в
обоих
её
концах
;
•
выдерживается
некоторое
время
,
которое
может
достигать
нескольких
секунд
и
называется
«
бес
-
токовой
паузой
АПВ
»
и
требуется
для
того
,
чтобы
повреждение
,
если
оно
проходящее
,
имело
воз
-
можность
самоустраниться
;
•
выполняется
попытка
подачи
напряжения
от
сети
на
линию
с
целью
выяснения
,
устранилось
ли
повреждение
или
нет
,
для
чего
на
одном
из
кон
-
цов
линии
даётся
команда
на
замыкание
выклю
-
чателей
(«
опробование
линии
напряжением
»);
•
в
случае
отсутствия
повреждения
даётся
команда
на
замыкание
выключателей
и
на
другом
конце
линии
(«
замыкание
линии
в
транзит
»),
т
.
е
.
линия
возвращается
к
исходному
нормальному
режиму
работы
;
•
в
случае
,
если
опробование
линии
напряжением
было
неуспешно
и
повреждение
на
линии
не
устра
-
нилось
,
линия
вновь
полностью
отключается
от
сети
и
требует
осмотра
(
также
возможна
повтор
-
ная
попытка
опробования
напряжением
через
какое
-
то
время
,
называемая
«
повторное
АПВ
»).
Понятие
«
воздушно
-
кабельная
линия
» (
или
«
ка
-
бельно
-
воздушная
линия
»)
стало
ши
-
роко
использоваться
не
так
давно
.
Как
правило
,
под
ним
понимают
:
•
воздушную
линию
,
имеющую
кабельные
заходы
в
концевые
рас
-
пределительные
устройства
(
РУ
),
или
же
имеющую
кабельные
вставки
по
трассе
;
•
кабельную
линию
,
размещённую
на
опорах
воздушной
линии
(
например
,
такая
линия
может
быть
выполнена
универсальным
самонесущим
кабе
-
лем
6—35
кВ
типа
MultiWiski).
Далее
в
статье
будем
рассматривать
только
первый
из
двух
перечисленных
вариантов
воздушно
-
кабельной
линии
,
поскольку
только
для
него
можно
гово
-
рить
об
АПВ
.
На
рис
.1
показаны
различные
варианты
воздушно
-
кабельной
ли
-
нии
,
которые
отличаются
числом
и
расположе
-
нием
кабельных
участков
.
Организация
кабель
-
ных
участков
стала
возможна
после
того
,
как
в
сетях
номинальным
напряжением
вплоть
до
500
кВ
получили
широкое
распространение
однофазные
кабели
с
изоляцией
из
сшитого
полиэтилена
.
Дело
в
том
,
что
такие
кабели
имеют
твёрдую
изоляцию
,
т
.
е
.
для
них
сняты
ограничения
на
перепад
высот
по
трассе
.
Следовательно
,
без
особых
проблем
муфты
таких
кабелей
можно
монтировать
даже
на
значи
-
тельной
высоте
над
землей
—
например
,
на
опорах
воздушных
линий
,
превращая
их
в
так
называемые
переходные
опоры
в
местах
сопряжения
воздушного
и
кабельного
участков
.
Также
удобство
монтажа
свя
-
зано
и
с
однофазной
конструкцией
кабелей
.
Техническая
возможность
создавать
воздушно
-
кабельные
линии
неразрывно
связана
с
появлением
нового
поколения
кабелей
,
а
вот
необходимость
в
подобных
смешанных
линиях
возникает
по
следую
-
щим
причинам
.
1.
РУ
выполнено
с
элегазовой
изоляцией
(
КРУЭ
),
и
для
завода
воздушных
линий
в
здание
с
КРУЭ
приходится
использовать
кабели
.
2.
К
РУ
подходит
большое
число
воздушных
линий
,
и
для
экономии
места
заходы
этих
линий
выпол
-
няются
кабелями
.
3.
Воздушная
линия
подходит
к
РУ
,
которое
распо
-
ложено
в
населённом
пункте
,
где
её
переводят
в
кабель
по
эстетическим
соображениям
и
из
-
за
высокой
стоимости
земли
.
4.
Переход
воздушной
линии
через
водные
препят
-
ствия
иногда
требует
организации
в
таких
местах
кабельной
вставки
.
Подавляющее
число
случаев
организации
на
воздушных
линиях
кабельных
участков
происходит
из
-
за
причин
,
описанных
в
п
.1—2,
т
.
е
.
речь
идёт
об
организации
кабельных
заходов
воздушных
линий
в
РУ
(
схемы
рис
.1
а
,
б
).
Чаще
всего
эти
заходы
имеют
длину
не
более
500
м
,
т
.
е
.
выполняются
относитель
-
но
короткими
кабелями
.
Иными
словами
,
кабельный
участок
составляет
лишь
малую
часть
протяжённо
-
сти
всей
воздушно
-
кабельной
линии
.
Рис
. 1.
Различные
варианты
воздушно
-
кабельных
линий
а
) —
с
кабельным
заходом
в
одно
из
концевых
РУ
;
б
) —
с
кабельным
заходом
в
оба
концевых
РУ
;
в
) —
с
кабельной
вставкой
.
70
СЕТИ РОССИИ
В
расчёте
на
единицу
длины
удельная
поврежда
-
емость
воздушного
участка
заметно
выше
,
чем
ка
-
бельного
.
Это
происходит
потому
,
что
на
воздушном
участке
на
работу
линии
оказывают
влияние
клима
-
тические
факторы
(
нагрузки
при
ветре
и
гололёде
,
перекрытия
увлажнённой
изоляции
и
перекрытия
при
разрядах
молнии
),
действия
сторонних
лиц
(
на
-
езды
,
вандализм
),
птицы
и
другие
причины
.
Итак
,
для
большинства
воздушно
-
кабельных
ли
-
ний
короткие
замыкания
будут
приходиться
на
воз
-
душный
участок
,
поскольку
:
•
повреждаемость
единицы
длины
воздушного
участка
существенно
выше
,
чем
единицы
длины
кабельного
участка
;
•
длина
воздушного
участка
,
как
правило
,
суще
-
ственно
больше
,
чем
кабельного
.
Учитывая
изложенное
,
вводить
запрет
на
АПВ
воздушно
-
кабельной
линии
из
-
за
наличия
на
ней
кабельного
участка
было
бы
неоправданным
рас
-
точительством
,
ведь
АПВ
для
воздушного
участка
является
очень
хорошим
способом
повышения
на
-
дёжности
электроснабжения
потребителей
,
посколь
-
ку
повреждения
приходятся
на
воздушный
участок
и
значительная
часть
из
них
—
проходящие
.
Поэтому
вместо
полного
отказа
от
АПВ
на
воздуш
-
но
-
кабельных
линиях
надо
научиться
раз
-
личать
,
где
именно
произошло
поврежде
-
ние
,
и
если
оно
на
кабельном
участке
—
то
только
тогда
давать
команду
на
запрет
АПВ
.
Ещё
один
вопрос
,
который
может
воз
-
никнуть
, —
а
стоит
ли
вообще
вводить
какие
-
то
запреты
на
АПВ
в
случае
по
-
вреждения
на
кабельном
участке
?
Ведь
если
перечитать
вышеизложенное
,
то
повреждение
на
кабельном
участке
пред
-
ставляется
настолько
исключительным
событием
,
что
не
стоит
и
говорить
о
нём
за
весь
срок
службы
кабеля
.
Иными
сло
-
вами
,
почему
бы
не
сделать
АПВ
безус
-
ловным
,
т
.
е
.
проводить
АПВ
каждый
раз
,
не
разбираясь
,
а
где
именно
произошло
повреждение
?
Да
,
действительно
короткое
замыкание
главной
изоляции
кабеля
является
редким
событием
,
но
и
последствия
от
повторной
подачи
напряжения
на
аварийный
кабель
могут
быть
крайне
неприятными
:
•
повторное
протекание
тока
короткого
замыкания
по
жиле
и
экрану
повреж
-
дённой
фазы
способно
вызвать
пере
-
грев
изоляции
кабеля
сверх
допусти
-
мой
температуры
и
её
оплавление
не
только
в
месте
первоначального
повреждения
,
но
и
вдоль
всей
трассы
кабеля
;
это
может
потребовать
полной
замены
аварийной
фазы
по
всей
её
длине
,
что
крайне
дорого
;
•
продукты
горения
дуги
в
месте
повреж
-
дения
одной
фазы
кабеля
могут
затронуть
и
повредить
соседние
фазы
(
такая
фотография
дана
в
статье
[1]);
Ясно
,
что
нельзя
признать
верным
безусловное
АПВ
на
воздушно
-
кабельных
линиях
(
оно
чрева
-
то
опасными
последствиями
для
кабеля
)
и
нельзя
считать
верным
отказ
от
АПВ
(
это
чревато
частыми
отключениями
потребителей
).
Именно
запрет
АПВ
при
повреждениях
на
кабельном
участке
и
разре
-
шение
АПВ
при
повреждениях
на
воздушном
участ
-
ке
—
единственный
разумный
вариант
организации
эксплуатации
воздушно
-
кабельных
линий
электро
-
передачи
.
В
сетях
переменного
тока
напряжением
110—
500
кВ
на
линиях
применяется
два
вида
АПВ
—
трёх
-
фазное
(
ТАПВ
)
и
однофазное
(
ОАПВ
).
Если
ТАПВ
ис
-
пользуют
в
сетях
всех
классов
напряжения
,
то
ОАПВ
нашло
применение
прежде
всего
для
линий
330
кВ
и
выше
,
поскольку
для
них
до
95%
повреждений
носят
однофазный
характер
.
Из
-
за
этого
применение
одно
-
фазного
АПВ
позволяет
экономить
коммутационный
ресурс
выключателей
неповреждённых
фаз
линии
и
одновременно
с
этим
сохранить
на
время
отклю
-
чения
аварийной
фазы
передачу
мощности
по
двум
другим
фазам
.
И
только
если
ОАПВ
было
неуспешно
или
на
линии
повреждено
сразу
несколько
фаз
,
то
делается
попытка
ТАПВ
.
а
) —
одностороннее
заземление
экранов
;
б
) —
двустороннее
заземление
экранов
;
в
) —
двустороннее
заземление
экранов
с
их
транспозицией
.
Рис
. 2.
Схемы
соединения
и
заземления
экранов
кабельных
линий
с
однофазными
кабелями
71
№
1 (28),
январь
–
февраль
, 2015
Разумеется
,
что
при
появлении
на
воздушной
ли
-
нии
кабельного
участка
было
бы
желательно
,
чтобы
алгоритмы
работы
АПВ
не
поменялись
,
т
.
е
.
если
ли
-
ния
была
заведена
под
ОАПВ
,
то
его
удалось
бы
со
-
хранить
.
Поскольку
кабельные
участки
выполняются
однофазными
кабелями
,
а
не
трёхфазными
,
то
для
сохранения
ОАПВ
на
воздушно
-
кабельной
линии
есть
все
необходимые
предпосылки
,
ведь
имеется
техническая
возможность
для
пофазного
контроля
за
состоянием
кабеля
и
выдачи
запрета
на
АПВ
не
для
всей
воздушно
-
кабельной
линии
,
а
только
для
повреждённой
фазы
.
Всё
перечисленное
относится
к
линиям
перемен
-
ного
тока
.
Однако
на
линиях
постоянного
тока
име
-
ется
своя
специфика
,
и
АПВ
можно
делать
безус
-
ловным
,
т
.
е
.
использовать
АПВ
всегда
,
не
выясняя
,
было
ли
повреждение
на
воздушном
участке
или
же
на
кабельном
.
Дело
в
том
,
что
линии
электро
-
передачи
постоянного
тока
имеют
в
своём
составе
так
называемый
регулятор
тока
,
действие
которо
-
го
серьёзно
ограничивает
ток
короткого
замыкания
практически
на
уровне
номинального
тока
.
Иными
словами
,
на
любых
воздушно
-
кабельных
линиях
по
-
стоянного
тока
короткие
замыкания
на
кабельном
участке
даже
при
использовании
АПВ
не
вызовут
развитие
аварии
в
тех
масштабах
,
в
которых
это
могло
быть
на
линиях
переменного
тока
,
где
ток
ко
-
роткого
замыкания
в
разы
или
в
десятки
раз
больше
номинального
тока
.
В
частности
,
на
воздушно
-
кабельной
линии
посто
-
янного
тока
напряжением
±300
кВ
,
которую
планиру
-
ется
построить
в
России
в
Ленинградской
области
между
Северо
-
Западной
ТЭЦ
и
Выборгской
преоб
-
разовательной
подстанцией
(
кабельный
участок
ли
-
нии
будет
проложен
по
дну
Финского
залива
)
никаких
запретов
на
АПВ
вводить
не
следует
.
Для
этой
линии
АПВ
можно
делать
всегда
вне
зависимости
от
места
повреждения
:
просто
если
повреждение
было
на
ка
-
бельном
участке
,
то
такое
АПВ
с
вероятностью
100%
будет
неуспешно
,
но
не
вызовет
при
этом
развития
числа
дефектов
уже
повреждённого
кабеля
.
АПВ
И
ЗАЗЕМЛЕНИЕ
ЭКРАНОВ
КАБЕЛЕЙ
Силовые
однофазные
кабели
с
изоляцией
из
сшитого
полиэтилена
,
которые
используются
в
сетях
110—500
кВ
,
и
в
частности
на
воздушно
-
кабельных
линиях
электропередачи
,
име
-
ют
в
своей
конструкции
медные
экраны
,
требующие
особого
вни
-
мания
к
выбору
схемы
соедине
-
ния
и
заземления
[2].
На
рис
. 2
представлены
три
основные
схемы
соединения
и
заземления
экранов
однофаз
-
ных
кабелей
6—500
кВ
,
отлича
-
ющиеся
величинами
наведённых
в
экранах
напряжений
и
токов
промышленной
частоты
50
Гц
,
а
также
вызванных
ими
потерь
ак
-
тивной
мощности
.
Для
некоторых
из
схем
требуется
применение
специальных
нелинейных
ограни
-
чителей
перенапряжений
ОПН
,
размещаемых
или
в
концевых
коробках
(
КК
-
ОПН
),
или
в
коробках
транс
-
позиции
(
КТ
-
ОПН
).
На
воздушно
-
кабельной
линии
запрет
АПВ
дол
-
жен
быть
сформирован
при
повреждении
на
кабель
-
ном
участке
.
В
свою
очередь
наличие
повреждения
на
кабеле
или
за
его
пределами
легко
выявить
,
из
-
меряя
токи
в
экранах
в
местах
их
заземления
.
По
-
скольку
три
основные
схемы
заземления
экранов
кабелей
,
показанные
на
рис
. 2,
отличаются
числом
мест
заземления
экранов
,
то
для
них
потребуется
разный
объём
измерений
—
различное
число
конце
-
вых
измерительных
коробок
(
КК
-
И
),
внутри
которых
установлены
трансформаторы
тока
(
ТТ
).
Проще
всего
организовать
АПВ
на
воздушно
-
ка
-
бельных
линиях
с
кабельными
участками
,
имеющи
-
ми
одностороннее
заземление
экранов
,
т
.
е
.
всего
одно
место
,
где
заземлены
экраны
(
схема
рис
. 2
а
).
В
случае
заземления
экранов
сразу
в
нескольких
точках
(
схемы
рис
. 2
б
и
рис
. 2
в
)
выявление
повреж
-
дённого
участка
воздушно
-
кабельной
линии
и
орга
-
низация
АПВ
будут
уже
несколько
сложнее
.
Рассмо
-
трим
эти
вопросы
подробнее
.
АПВ
ПРИ
ОДНОСТОРОННЕМ
ЗАЗЕМЛЕНИИ
ЭКРАНОВ
КАБЕЛЕЙ
Ранее
отмечалось
,
что
подавляющее
большин
-
ство
воздушно
-
кабельных
линий
имеют
лишь
корот
-
кие
кабельные
участки
,
причём
преимущественно
в
местах
захода
линий
в
распределительные
устрой
-
ства
станций
и
подстанций
.
В
статье
[2]
и
другой
литературе
показано
,
что
для
коротких
кабельных
линий
лучше
всего
при
-
менять
одностороннее
заземление
экранов
(
схема
рис
. 2
а
).
Поэтому
для
кабельных
заходов
воздушных
линий
именно
эта
схема
заземления
используется
чаще
всего
,
ведь
заходы
как
раз
небольшой
длины
,
до
нескольких
сотен
метров
.
Экраны
кабельных
заходов
,
выполненных
одно
-
фазными
кабелями
,
со
стороны
РУ
глухо
заземляют
-
ся
с
помощью
специальной
измерительной
концевой
коробки
КК
-
И
,
имеющей
три
однофазных
трансфор
-
матора
тока
,
а
со
стороны
воздушной
линии
соеди
-
няются
с
переходной
опорой
через
ограничители
пе
-
ренапряжений
ОПН
,
размещаемые
в
специальной
кабельной
концевой
коробке
типа
КК
-
ОПН
(
рис
. 3).
Рис
. 3.
Кабельный
заход
воздушной
линии
в
распределительное
устройство
72
СЕТИ РОССИИ
Также
вдоль
всей
кабельной
линии
в
некоторых
случа
-
ях
целесообразно
проложить
металлическую
шину
[3],
позволяющую
:
•
снизить
напряжение
промышленной
частоты
,
наводимое
на
экраны
при
внешних
по
отношению
к
кабелю
коротких
замыканиях
(
на
воздушном
участке
линии
или
же
во
внешней
сети
);
•
снизить
сопротивление
заземления
переходной
опоры
и
уровнять
её
потенциал
с
потенциалом
заземляющего
устройства
(
ЗУ
)
распределитель
-
ного
устройства
с
целью
минимизировать
риск
повреждения
ОПН
в
коробке
КК
-
ОПН
при
раз
-
рядах
молнии
в
переходную
опору
ВЛ
или
при
кротких
замыканиях
на
территории
РУ
.
На
рис
. 4
а
изображены
направления
протекания
тока
короткого
замыкания
в
зависимости
от
места
короткого
замыкания
по
отношению
к
кабельному
участку
,
имеющему
одностороннее
заземление
экра
-
нов
.
Как
видно
,
при
внешнем
коротком
замыкании
(
например
,
при
коротком
замыкании
на
воздушном
участке
линии
)
тока
в
экране
кабеля
нет
,
тогда
как
при
повреждении
кабеля
в
месте
заземления
экра
-
на
аварийной
фазы
будет
проходить
ток
короткого
замыкания
.
Поэтому
для
воздушных
линий
,
имею
-
щих
кабельные
заходы
,
выявление
повреждённого
участка
может
быть
выполнено
очень
просто
—
до
-
статочно
со
стороны
РУ
в
цепь
заземления
экранов
однофазных
кабелей
установить
измерительные
трансформаторы
тока
,
и
по
факту
появления
в
них
тока
промышленной
частоты
давать
команду
на
за
-
прет
АПВ
линии
.
Если
на
кабельном
участке
произошло
поврежде
-
ние
сразу
трёх
фаз
и
возникло
трёхфазное
короткое
замыкание
,
то
ток
будет
в
экране
каждого
из
трёх
одно
-
фазных
кабелей
(
токи
I
ЭА
, I
ЭВ
, I
ЭС
на
рис
. 5),
а
вот
сум
-
марный
ток
I
АВС
будет
отсутствовать
.
По
этой
причине
контролировать
токи
в
экранах
надо
именно
отдельно
Рис
. 4.
Прохождение
токов
в
экранах
однофазных
кабелей
в
зависимости
от
места
повреждения
а
) —
при
одностороннем
заземлении
экранов
(
показана
только
повреждённая
фаза
);
б
) —
при
двустороннем
заземлении
экранов
(
показана
только
повреждённая
фаза
);
в
) —
при
транспозиции
экранов
(
показаны
все
три
фазы
).
в
каждой
из
фаз
,
т
.
е
.
нужны
три
отдельных
однофазных
транс
-
форматора
тока
ТТ
,
а
не
один
общий
на
три
фазы
трансформа
-
тор
тока
(
на
рис
. 5
он
обозначен
как
ТТ
-3).
Наличие
трёх
ТТ
также
позволяет
выдавать
команду
на
запрет
АПВ
пофазно
,
т
.
е
.
требу
-
ется
для
организации
ОАПВ
воз
-
душно
-
кабельной
линии
.
Итак
,
для
наладки
АПВ
на
воздушно
-
кабельной
линии
,
имеющей
кабельный
участок
с
односторонним
заземлени
-
ем
экранов
,
для
каждой
из
трёх
фаз
в
месте
заземления
в
экран
надо
установить
трансформатор
тока
.
Появление
в
какой
-
то
из
трёх
фаз
кабеля
заметного
тока
трансформаторов
тока
означает
необходимость
дать
запрет
АПВ
той
фазы
,
где
это
зафиксирова
-
но
(
или
дать
запрет
на
АПВ
всей
линии
,
если
на
ней
нет
ОАПВ
или
если
повреждения
сразу
в
нескольких
фазах
).
Если
одностороннее
заземление
экранов
выпол
-
нено
со
стороны
РУ
,
то
тогда
не
возникает
проблемы
в
выборе
места
для
размещения
ТТ
и
организации
передачи
информации
от
них
к
устройствам
релей
-
ной
защиты
линии
.
Если
же
одностороннее
заземле
-
ние
применено
на
кабельном
участке
,
не
являющим
-
ся
кабельным
заходом
,
а
расположенным
где
-
то
на
удалении
от
РУ
(
случай
рис
. 1
в
),
то
тогда
потребует
-
ся
решить
проблемы
по
размещению
ТТ
на
переход
-
ной
опоре
линии
и
организации
канала
связи
этих
ТТ
с
одним
из
концевых
РУ
линии
.
АПВ
ПРИ
ДВУСТОРОННЕМ
ЗАЗЕМЛЕНИИ
ЭКРАНОВ
КАБЕЛЕЙ
Подавляющее
большинство
воздушно
-
кабельных
линий
имеют
лишь
короткие
кабельные
участки
,
вы
-
полняющие
роль
кабельных
заходов
.
Для
них
реко
-
мендуется
применение
одностороннего
заземления
экранов
,
и
,
как
следствие
,
организация
АПВ
может
быть
выполнена
очень
просто
—
за
счёт
установ
-
ки
трёх
трансформаторов
тока
в
месте
заземления
экранов
на
территории
РУ
.
Для
некоторых
воздушно
-
кабельных
линий
,
кото
-
рых
явное
меньшинство
,
кабельные
участки
имеют
более
сложные
схемы
заземления
экранов
(
с
точки
зрения
наладки
АПВ
) —
это
или
двустороннее
зазем
-
ление
(
рис
. 1
б
),
или
же
транспозиция
экранов
(
рис
. 1
в
).
Каждая
из
двух
этих
схем
имеет
свои
особенности
.
При
двустороннем
заземлении
экранов
токи
про
-
мышленной
частоты
есть
в
экранах
и
местах
их
за
-
земления
не
только
при
коротком
замыкании
в
кабе
-
ле
,
когда
ток
короткого
замыкания
попадает
из
жилы
прямо
в
экран
через
место
повреждения
изоляции
кабеля
,
но
и
в
ряде
других
случаев
.
Например
,
токи
в
экранах
есть
даже
тогда
,
когда
кабель
вовсе
не
име
-
ет
повреждений
изоляции
—
они
наводятся
в
экра
-
нах
магнитным
полем
токов
жил
кабеля
[2]:
73
№
1 (28),
январь
–
февраль
, 2015
•
в
нормальном
установившем
-
ся
режиме
работы
кабеля
;
•
при
внешнем
по
отношению
к
кабелю
коротком
замыкании
.
Как
следует
из
рис
. 4
б
,
при
внешнем
по
отношению
к
ка
-
белю
повреждении
(
и
в
нор
-
мальном
режиме
работы
)
токи
в
местах
заземления
экранов
любой
фазы
кабеля
равны
друг
другу
,
но
имеют
противополож
-
ный
знак
.
Иными
словами
,
сум
-
ма
этих
токов
будет
равна
нулю
.
Если
же
повреждение
произо
-
шло
в
кабеле
,
то
сумма
токов
будет
равна
току
короткого
за
-
мыкания
сети
.
Итак
,
для
наладки
АПВ
на
воздушно
-
кабельной
линии
,
имеющей
кабельный
участок
с
двусторонним
заземлением
экранов
,
для
каждой
из
фаз
с
обоих
концов
в
экран
надо
установить
по
трансформатору
тока
(
один
—
в
начале
кабеля
,
другой
—
в
его
конце
),
а
их
показания
суммировать
.
Появление
в
какой
-
то
из
трёх
фаз
кабеля
заметного
суммарного
тока
пары
ТТ
означает
необходимость
дать
запрет
АПВ
той
фазы
,
где
это
зафиксировано
(
или
дать
запрет
на
АПВ
всей
линии
,
если
на
ней
нет
ОАПВ
или
если
по
-
вреждения
сразу
в
нескольких
фазах
).
АПВ
ПРИ
ТРАНСПОЗИЦИИ
ЭКРАНОВ
КАБЕЛЕЙ
При
транспозиции
экран
кабеля
теряет
принад
-
лежность
к
какой
-
то
конкретной
фазе
кабеля
(
А
,
В
,
С
),
поскольку
на
протяжении
трассы
кабеля
он
распо
-
ложен
то
рядом
с
одной
фазой
,
то
рядом
с
другой
.
Поэтому
очень
сложно
организовать
ОАПВ
на
воз
-
душно
-
кабельных
линиях
с
транспозицией
экранов
кабельного
участка
,
если
для
этих
целей
использо
-
вать
идею
контроля
токов
в
местах
заземления
экра
-
нов
.
Из
-
за
этого
далее
будем
говорить
лишь
о
спосо
-
бах
организации
ТАПВ
.
Разделяют
идеальную
и
неидеальную
транспо
-
зицию
экранов
.
При
идеальной
транспозиции
в
нор
-
мальном
установившемся
режиме
работы
кабеля
токи
в
экранах
отсутствуют
,
и
условиями
для
этого
являются
:
•
равенство
длин
участков
кабеля
между
узлами
транспозиции
;
•
одинаковое
расстояние
между
фазами
кабеля
на
его
участках
между
узлами
транспозиции
(
везде
фазы
проложены
треугольником
или
везде
в
ряд
).
Случаев
идеальной
транспозиции
почти
не
встре
-
чается
,
и
поэтому
в
экранах
кабелей
с
транспониро
-
ванными
экранами
в
нормальном
режиме
всё
равно
проходят
токи
промышленной
частоты
,
хотя
они
и
заметно
меньше
,
чем
при
двустороннем
заземлении
экранов
без
их
транспозиции
.
Если
взять
любой
из
трёх
экранов
линии
с
неидеальной
транспозицией
,
то
в
местах
его
заземления
токи
равны
друг
другу
по
ве
-
личине
,
но
противоположного
знака
.
При
внешнем
по
отношению
к
кабелю
коротком
замыкании
токи
в
местах
заземления
любого
из
трёх
экранов
также
равны
друг
другу
по
величине
и
имеют
противоположный
знак
(
рис
. 4
в
).
Иными
словами
,
и
в
нормальном
ре
-
жиме
(
при
идеальной
или
неидеальной
транспозиции
),
и
при
внешнем
корот
-
ком
замыкании
сумма
токов
любого
из
трёх
экранов
будет
равна
нулю
.
Если
же
повреждение
произошло
в
кабеле
,
то
сумма
этих
токов
будет
равна
току
короткого
замыкания
сети
(
рис
. 4
в
).
Итак
,
для
наладки
АПВ
на
воздушно
-
кабельной
линии
,
имеющей
кабельный
участок
с
транспозицией
экранов
,
для
каждого
из
трёх
экранов
с
обоих
концов
в
экран
надо
установить
по
ТТ
(
один
—
в
начале
кабеля
,
другой
—
в
его
конце
),
а
их
показания
суммировать
.
Появление
в
каком
-
то
из
трёх
экранов
заметного
сум
-
марного
тока
пары
ТТ
означает
необхо
-
димость
дать
запрет
АПВ
всей
линии
(
речь
идёт
только
о
ТАПВ
,
поскольку
ОАПВ
на
таких
линиях
наладить
очень
сложно
).
Во
время
монтажа
важно
правильно
разбить
шесть
ТТ
на
пары
для
последующего
сумми
-
рования
их
показаний
,
ведь
каждый
из
трёх
экранов
с
одной
стороны
линии
принадлежит
одной
фазе
кабе
-
ля
,
а
с
другой
стороны
—
уже
другой
фазе
кабеля
.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В
настоящее
время
в
России
эксплуатируется
большое
число
воздушных
линий
,
которые
имеют
кабельные
вставки
.
С
годами
число
таких
линий
бу
-
дет
расти
.
Для
воздушных
участков
АПВ
является
хорошим
способом
повышения
надёжности
электро
-
снабжения
потребителей
,
а
для
кабельных
,
напро
-
тив
,
крайне
нежелательно
.
Поэтому
у
проектных
и
эксплуатирующих
организаций
возникает
вопрос
о
том
,
как
организовать
АПВ
на
подобных
воздушно
-
кабельных
линиях
.
Пока
одни
специалисты
предлагают
вовсе
отка
-
заться
от
АПВ
на
воздушно
-
кабельных
линиях
,
дру
-
гие
категорически
с
ними
не
согласны
,
но
для
выяв
-
ления
повреждённого
участка
предлагают
излишне
сложные
,
ненадёжные
,
дорогостоящие
технические
решения
,
требующие
закупок
зарубежного
оборудо
-
вания
.
Вместе
с
тем
,
как
было
показано
выше
,
для
организации
АПВ
на
воздушно
-
кабельных
линиях
вполне
достаточно
организовать
простейшую
схему
измерений
токов
в
экранах
фазных
кабелей
,
исполь
-
зуя
для
этих
целей
успешно
выпускаемые
отече
-
ственной
(!)
промышленностью
концевые
измери
-
тельные
коробки
типа
КК
-
И
.
ЛИТЕРАТУРА
1.
Догадкин
Д
.,
Марин
Р
.,
Реттлинг
А
.,
Линт
М
.
«
Выбор
метода
ОМП
для
разработки
устрой
-
ства
АПВ
с
функцией
контроля
состояния
ЛЭП
»
//
Журнал
«
ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ
.
Передача
и
рас
-
пределение
»,
№
6(27), 2014,
с
. 88—91.
2.
Дмитриев
М
.
В
.
Выбор
и
реализация
схем
зазем
-
ления
экранов
однофазных
кабелей
6—500
кВ
//
Журнал
«
ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ
.
Передача
и
рас
-
пределение
»,
№
6(21), 2013,
с
. 90—97.
3.
Дмитриев
М
.
В
.
Безопасность
кабельных
линий
6—500
кВ
//
Журнал
«
КАБЕЛЬ
-news»,
№
3, 2014,
с
. 30—36.
Рис
. 5.
Узел
заземления
экранов
трёх
однофазных
кабелей
Оригинал статьи: Автоматическое повторное включение на воздушно-кабельных линиях электропередачи 110—500 кВ
В предыдущем номере журнала была опубликована статья [1], авторы которой справедливо обращают внимание на необходимость разработки алгоритмов работы автоматического повторного включения (АПВ) воздушных линий 110 кВ и выше, имеющих кабельные участки. Так, при повреждении и коротком замыкании на воздушном участке воздушно-кабельной линии цикл АПВ является эффективным способом восстановления электроснабжения потребителей, а вот при повреждении на кабельном участке АПВ линии не только бесполезно, но даже вредно, ведь оно может привести к ещё большим повреждениям изоляции кабеля.
