28
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
4 (19),
декабрь
2020
Виталий
БУТКЕВИЧ
,
заместитель
глав
-
ного
инженера
по
эксплуатации
филиала
АО
«
Россети
Тюмень
»
Сургутские
электрические
сети
В
статье
приведен
ряд
дефектов
,
возникающих
при
эксплуа
-
тации
высокочастотных
заградителей
,
влияющих
на
надеж
-
ность
работы
электрической
сети
.
Описано
изобретение
,
вне
-
дрение
которого
позволит
исключить
часто
повторя
ющиеся
дефекты
,
возникающие
при
эксплуатации
высокочастотных
заградителей
,
что
позволит
повысить
надежность
электри
-
ческой
сети
.
Конструкция
высоко
-
частотного
заградителя
с
креплением
соосно
с
проводом
воздушной
линии
электропередачи
О
дной
из
важнейших
задач
,
которые
всегда
стояли
перед
энергоснабжающими
организациями
,
явля
-
ется
обеспечение
надежного
электроснабжения
потребителей
.
Эта
задача
не
имеет
единствен
-
ного
решения
.
Положительные
результаты
получались
при
комплексном
подходе
к
ее
решению
,
а
именно
: «
усиление
»
электрической
сети
путем
строительства
новых
объектов
и
реконструкции
существующих
,
создание
резервных
связей
и
изменение
схемы
электрической
сети
,
применение
нового
надежного
оборудования
и
усовершенствование
существу
-
ющего
,
повышение
качества
проектных
решений
,
исполь
-
зование
эффективной
диагностики
и
повышение
уровня
эксплуатации
,
реализация
эффективных
организационных
мероприятий
,
повышение
устойчивости
нагрузки
потре
-
бителями
и
т
.
д
.
Все
элементы
большого
решения
задачи
обес
печения
надежности
имеют
важное
значение
.
Известен
случай
,
когда
разрушение
конденсатора
связи
и
развитие
аварии
привело
к
нарушению
параллельной
работы
частей
Единой
энергетической
системы
России
.
В
настоящее
время
аварийное
отключение
оборудо
-
вания
и
линий
электропередачи
,
в
том
числе
и
воздушных
(
ВЛ
),
тщательно
расследуется
,
и
разрабатываются
меро
-
приятия
для
устранения
причин
,
вызвавших
технологиче
-
ское
нарушение
.
Одним
из
элементов
ВЛ
,
создающим
некоторые
пробле
-
мы
при
эксплуатации
и
влияющим
на
надежность
ВЛ
,
явля
-
ется
высокочастотный
заградитель
.
Высокочастотный
заградитель
(
ВЧЗ
) —
электротехни
-
ческое
устройство
(
рисунок
1),
устанавливаемое
в
разрыв
фазного
провода
линии
электропередачи
и
обладающее
высоким
сопротивлением
на
частоте
работы
канала
ВЧ
-
связи
и
низким
сопротивлением
на
промышленной
частоте
(50
Гц
).
ВЧЗ
используются
для
создания
высокочастотных
кана
-
лов
связи
по
высоковольтным
линиям
электропередачи
(10,
35–750
кВ
)
для
обеспечения
передачи
сигналов
противоава
-
рийной
автоматики
,
релейной
защиты
,
телефонной
связи
,
телемеханики
,
промодулированных
высокой
частотой
(24–
1000
кГц
)
по
фазовому
проводу
или
грозотросу
[1].
Рис
. 1.
Высокочастотный
заградитель
горизонтального
крепления
Воздушные
линии
29
ВЧЗ
подвешивается
на
гирляндах
изоляторов
на
линей
-
ных
порталах
подстанций
и
на
опорах
линий
электропередачи
в
горизонтальном
или
вертикальном
положении
(
рисунок
2).
При
беспортальном
заходе
заградитель
устанавливается
на
опорном
изоляторе
либо
на
конденсаторе
связи
[1].
При
определенной
ветровой
нагрузке
в
зависимости
от
способов
подвески
ВЧЗ
на
опоре
не
исключено
раскачива
-
ние
ВЧЗ
и
изменение
габаритных
расстояний
с
элементами
опоры
до
недопустимых
величин
.
Вероятность
этого
собы
-
тия
может
повышаться
при
возникновении
механического
резонанса
из
-
за
сильных
порывов
ветра
(
рисунок
3).
Колебательные
движения
ВЧЗ
приводят
к
знакопере
-
менным
нагрузкам
на
провод
соединительного
шлейфа
.
Это
может
привести
к
излому
провода
(
рисунок
4)
даже
при
вы
-
ходе
из
ПГН
(
лодочки
)
или
к
излому
провода
у
аппаратного
зажима
,
обеспечивающего
контакт
ВЧЗ
с
проводом
соедини
-
тельного
шлейфа
(
рисунок
5).
Рис
. 2.
Способы
крепления
ВЧЗ
на
опорах
ВЛ
Рис
. 3.
Последствия
приближения
ВЧЗ
к
телу
опоры
ВЛ
Рис
. 4.
Излом
провода
шлейфа
в
месте
выхода
из
ПГН
3-5
Рис
. 5.
Излом
провода
шлейфа
у
аппаратного
зажима
30
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
4 (19),
декабрь
2020
На
объектах
,
находящихся
в
зоне
эксплуатационной
ответственности
филиала
АО
«
Россети
Тюмень
»
Сургут
-
ские
электрические
сети
,
эксплуатируется
423
высокоча
-
стотных
заградителя
.
Контактное
соединение
с
помощью
аппаратного
зажима
,
обеспечивающее
контакт
между
ВЧЗ
и
проводом
соединительного
шлейфа
,
требует
по
-
вышенного
внимания
к
состоянию
болтового
соедине
-
ния
(
регламентное
обслуживание
— 1
раз
в
6
лет
) [2]
и
периодичности
проведения
тепловизионного
контроля
(
ТВК
) 1
раз
в
3
года
[3].
По
результатам
ТВК
за
период
с
2015
года
выявлено
пять
аварийных
контактов
и
девять
контактов
,
требующих
внеплановой
ревизии
.
На
рисунке
6
показано
состояние
поверхности
контактной
пластины
ВЧЗ
в
межремонтный
период
.
Формально
контакт
к
ава
-
рийному
не
относился
.
Даже
небольшое
ослабление
контакта
приводит
к
тер
-
мическому
разрушению
контактной
пластины
ВЧЗ
и
ап
-
паратного
зажима
.
Скорость
развития
дефекта
и
возмож
-
ность
его
выявления
методом
ТВК
зависит
от
нагрузки
на
ВЛ
(
рисунок
7).
Рис
. 6.
Состояние
контактной
поверхности
пластины
ВЧЗ
в
межремонтный
период
Рис
. 7.
Нагрев
болтовых
контактных
соединений
ВЧЗ
ВЛ
110
кВ
Контур
—
Пачетлор
,
опора
№
66
Рис
. 8.
Нагрев
болтового
контактного
соединения
ВЧЗ
ВЛ
110
кВ
Сургут
—
Победа
,
опора
№
1 (
отпайка
на
ПС
«
Трансгаз
»)
Воздушные
линии
31
На
рисунках
7
и
8
представлены
термограммы
,
под
-
тверждающие
нагревы
дефектных
контактов
ВЧЗ
.
В
филиале
АО
«
Россети
Тюмень
»
Сургутские
элек
-
трические
сети
расследовались
технологические
на
-
рушения
,
связанные
с
аварийным
отключением
из
-
за
коротких
замыканий
(
к
.
з
.)
на
ВЛ
110
кВ
,
следствием
чего
было
повреждение
высокочастотных
заградите
-
лей
,
подвешенных
на
порталах
подстанции
.
Причиной
повреждений
ВЧЗ
(
прогорание
провода
витков
реак
-
тора
и
шлейфа
)
было
притягивание
соединительного
шлейфа
к
реактору
заградителя
в
результате
воздей
-
ствия
электродинамических
усилий
(
э
.
д
.
у
.)
при
проте
-
кании
тока
к
.
з
.
Эти
явления
также
были
описаны
в
ра
-
боте
[4].
Зачастую
для
устранения
дефектов
возникает
не
-
обходимость
вывода
в
ремонт
ВЛ
в
аварийном
порядке
,
отвлечение
линейного
персонала
и
техники
на
внепла
-
новые
,
непредвиденные
работы
,
что
в
свою
очередь
создает
значительные
финансовые
затраты
.
Для
исключения
возможности
возникновения
де
-
фектов
,
связанных
с
наличием
ВЧЗ
в
схеме
ВЛ
из
-
за
колебаний
ВЧЗ
,
наличия
аппаратных
зажимов
,
обес
-
печивающих
контактное
соединение
в
этой
схеме
,
притягивания
провода
шлейфа
э
.
д
.
у
.
к
ВЧЗ
,
работ
-
никами
филиала
АО
«
Россети
Тюмень
»
Сургутские
электрические
сети
Буткевичем
В
.
Ф
.
и
Лебедевым
А
.
П
.
предложена
и
разработана
конструкция
ВЧЗ
с
крепле
-
нием
соосно
с
проводом
ВЛ
(
рисунок
9).
На
данное
техническое
решение
получен
патент
на
изобретение
№
2733647 «
Способ
подвешивания
высокочастотного
заградителя
и
высокочастотный
заградитель
»,
заявка
№
2020116753,
приоритет
изобретения
22.05.2020
г
.,
дата
регистрации
в
государственном
реестре
изобре
-
тений
Российской
Федерации
06.10.2020
г
.,
срок
дей
-
ствия
исключительного
права
на
изобретение
истекает
22.05.2040
г
.,
патентообладатель
:
Акционерное
обще
-
ство
«
Россети
Тюмень
».
Суть
разработки
заключается
в
горизонтальном
креп
лении
ВЧЗ
за
натяжными
гирляндами
соосно
с
проводом
ВЛ
.
Это
позволяет
свести
колебательные
движения
ВЧЗ
к
минимуму
,
а
также
исключает
возмож
-
ность
его
приближения
к
элементам
опоры
при
любых
ветровых
нагрузках
.
При
этом
значительно
уменьшает
-
ся
знакопеременная
нагрузка
на
провода
соединитель
-
ных
шлейфов
.
Также
исключаются
контактные
соеди
-
нения
.
Технический
результат
достигается
тем
,
что
ВЧЗ
на
конструкциях
опор
ВЛ
и
линейных
порталах
подстан
-
Рис
. 9.
Соосное
с
проводом
крепление
ВЧЗ
на
опоре
ВЛ
32
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
4 (19),
декабрь
2020
ций
с
целью
предотвращения
его
коле
-
бательных
и
вращательных
движений
фиксируется
крепежными
конструкциями
на
подвеске
,
представляющей
собой
две
проходящие
через
тело
реактора
парал
-
лельные
ветви
из
линейной
арматуры
,
че
-
редующейся
с
изоляторами
,
сходящиеся
вне
тела
реактора
через
универсальное
коромысло
в
одну
ветвь
,
и
крепится
на
опоре
концами
двух
параллельных
вет
-
вей
подвески
с
одной
стороны
и
единым
концом
подвески
к
проводу
ВЛ
с
дру
-
гой
стороны
,
таким
образом
,
чтобы
ось
вращения
реактора
ВЧЗ
располагалась
соосно
с
проводом
ВЛ
,
контакты
ВЧЗ
и
ВЛ
соединяются
спиральными
за
-
жимами
[5].
Для
организации
контакта
между
про
-
водами
шлейфа
и
ВЧЗ
применены
шлей
-
фовые
ответвительные
спиральные
за
-
жимы
(
ШСО
),
которые
наматываются
на
последние
зачищенные
витки
обмотки
ВЧЗ
.
Отпаечной
частью
наматываются
на
провода
соединительных
шлейфов
(
ри
-
сунок
10).
Такое
исполнение
контактных
соединений
позволяет
значительно
по
-
высить
их
надежность
и
снизить
эксплу
-
атационные
затраты
за
счет
исключения
необходимости
периодических
ревизий
болтовых
соединений
и
ТВК
.
Для
обеспечения
соосного
с
прово
-
дом
крепления
ВЧЗ
применена
сцепка
из
линейной
арматуры
12-
тонного
ряда
,
что
позволяет
выдерживать
расчетные
ветровые
и
гололедные
нагрузки
(
рису
-
нок
11).
Для
исключения
шунтирования
сцеп
-
ной
арматурой
ВЧЗ
,
внутри
в
цепь
между
промзвеньями
(
ППР
)
установлены
по
два
изолятора
ПС
-70
в
каждую
сцепку
(
ручей
).
Крепление
ВЧЗ
к
траверсе
опоры
при
помощи
сцепки
из
двух
ветвей
исключа
-
ет
вращательные
движения
вокруг
оси
ВЧЗ
,
а
также
исключает
дополнительные
изламывающие
нагрузки
на
ШСО
(
рису
-
нок
12).
ВЧЗ
крепится
к
сцепной
арматуре
при
помощи
восьми
узлов
крепления
(
КГП
)
по
четыре
с
каждой
стороны
.
Для
обеспечения
необходимой
прочности
крепления
ВЧЗ
к
сцепной
арматуре
вы
-
полнено
усиление
траверсы
ВЧЗ
(
рису
-
Рис
. 11.
Исполнение
сцепки
из
линейной
арматуры
для
соосного
с
проводом
крепления
ВЧЗ
со
стороны
пролета
ВЛ
Рис
. 12.
Линейная
арматура
для
крепления
ВЧЗ
со
стороны
опоры
Воздушные
линии
Рис
. 10.
Исполнение
контактного
соединения
между
проводами
шлейфа
к
ВЧЗ
с
помощью
ШСО
33
Рис
. 14.
Термограмма
ВЧЗ
.
Опытный
образец
ВЧЗ
,
установленный
соосно
с
проводом
на
ВЛ
110
кВ
Пачетлор
—
Имилор
-1
Рис
. 13.
Крепление
ВЧЗ
к
сцепной
арматуре
,
размещение
элемента
на
-
стройки
и
разрядника
сети
(
рисунок
14)
и
показал
устойчивую
работу
в
сложных
погодных
условиях
на
протяжении
более
2
лет
.
Возможно
на
заводе
-
изготовителе
предусмотреть
кон
-
струкцию
ВЧЗ
с
удлиненными
концами
провода
обмотки
.
В
этом
случае
контакт
между
проводом
анкерной
петли
(
шлейфа
)
и
проводом
ВЧЗ
должен
быть
выполнен
только
с
помощью
спирального
зажима
(
ШС
)
без
ответви
-
тельного
зажима
.
ВЫВОДЫ
Описанная
в
статье
конструкция
ВЧЗ
с
соосным
креп
-
лением
с
проводом
ВЛ
позволит
повысить
надежность
работы
ВЧЗ
и
уменьшить
эксплуатационные
затраты
за
счет
исключения
необходимости
проведения
пери
-
одических
ревизий
болтовых
соединений
и
ТВК
.
Применение
соосного
с
проводом
крепления
ВЧЗ
исключает
повреждение
провода
шлейфа
за
счет
зна
-
копеременных
нагрузок
при
раскачивании
ВЧЗ
,
исклю
-
чает
приближение
ВЧЗ
к
телу
опоры
,
а
также
исклю
-
чает
притягивание
провода
шлейфа
э
.
д
.
у
.
к
ВЧЗ
при
протекании
тока
сквозного
к
.
з
.
Подобное
крепление
можно
реализовывать
для
реакторов
-
ограничителей
перенапряжений
и
некото
-
рых
типов
токоограничивающих
реакторов
.
ЛИТЕРАТУРА
1.
Заградители
высокочастотные
.
Руко
-
водство
по
эксплуатации
ЛЭУТ
.670136.
001
РЭ
. (
Группа
компаний
«
ЭКРА
»,
ООО
«
Уральский
завод
новых
техно
-
логий
»).
2.
СТО
34.01-24-002-2018.
Организация
технического
обслуживания
и
ре
-
монта
объектов
электроэнергетики
.
Стандарт
организации
ПАО
«
Рос
-
сети
».
Утв
.
и
введен
в
действие
Распоряжением
ПАО
«
Россети
»
от
16.10.2018
№
456
р
.
3.
СТО
34.01-23.1-001-2017.
Объем
и
нор
-
мы
испытания
электрооборудования
.
Стандарт
организации
ПАО
«
Россети
».
Утв
.
и
введен
в
действие
Распоряже
-
нием
ПАО
«
Россети
»
от
29.05.2017
№
280
р
.
4.
Кветкин
А
.
В
.,
Константинов
А
.
М
.
Ана
-
лиз
повреждений
высокочастотных
заградителей
в
сети
110
кВ
//
Науч
-
но
-
техническое
и
экономическое
со
-
трудничество
стран
АТР
в
XXI
веке
.
Хабаровск
:
Дальневосточный
госу
-
дарственный
университет
путей
со
-
общения
, 2019,
т
. 1.
С
. 25–28.
5.
Описание
изобретения
к
патенту
на
изобретение
№
2733647 «
Способ
подвешивания
высокочастотного
за
-
градителя
и
высокочастотный
загра
-
дитель
».
Патентообладатель
:
Акцио
-
нерное
общество
«
Россети
Тюмень
»
(RU).
Авторы
:
Буткевич
Виталий
Фе
-
дотович
(RU),
Лебедев
Алексей
Пав
-
лович
(RU).
Заявка
№
2020116753.
Приоритет
изобретения
22.05.2020
г
.
Дата
государственной
регистрации
в
государственном
реестре
изо
-
бретений
Российской
Федерации
06.10.2020
г
.
Срок
действия
исключи
-
тельного
права
на
изобретение
исте
-
кает
22.05.2040
г
.
нок
13).
Внутри
реактора
ВЧЗ
монтируются
и
подключаются
элемент
настройки
и
разрядник
,
техническое
обслужива
-
ние
которых
возможно
с
монтажного
трапа
или
АГП
.
Опытный
образец
ВЧЗ
с
соосным
с
проводом
крепле
-
нием
установлен
на
ВЛ
110
кВ
Пачетлор
—
Имилор
-1
фи
-
лиала
АО
«
Россети
Тюмень
»
Сургутские
электрические
Оригинал статьи: Конструкция высокочастотного заградителя с креплением соосно с проводом воздушной линии электропередачи
В статье приведен ряд дефектов, возникающих при эксплуатации высокочастотных заградителей, влияющих на надежность работы электрической сети. Описано изобретение, внедрение которого позволит исключить часто повторяющиеся дефекты, возникающие при эксплуатации высокочастотных заградителей, что позволит повысить надежность электрической сети.
