44
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
1(28),
март
2023
Процесс
эксплуатации
линий
электропередачи
связан
с
раз
-
личного
рода
природными
воздействиями
,
негативно
влия
-
ющими
на
надежность
элементов
и
узлов
электросетевых
объектов
.
Большинство
коротких
замыканий
на
ВЛ
носят
неустойчивый
характер
,
при
котором
благодаря
успешно
-
му
АПВ
воздушная
линия
остается
в
работе
.
Это
усложняет
процесс
поиска
повреждения
при
послеаварийном
обходе
,
увеличивает
затраты
на
его
проведение
.
В
связи
с
этим
зна
-
чимость
точных
и
надежных
приборов
определения
места
повреждения
возрастает
.
В
статье
рассмотрены
актуаль
-
ные
вопросы
оптимизации
проведения
послеаварийных
обходов
ЛЭП
МЭС
Востока
,
расположенных
на
территории
Республики
Саха
(
Якутия
)
с
применением
волновых
прибо
-
ров
определения
места
повреждения
.
Оптимизация
поиска
мест
повреждения
воздушных
линий
электропередачи
220
кВ
,
расположенных
на
территории
Республики
Саха
(
Якутия
)
с
применением
волновых
ОМП
Павел
ПИНЧУКОВ
,
к
.
т
.
н
.,
доцент
кафедры
«
Системы
электро
-
снабжения
»
Дальне
-
восточного
государ
-
ственного
университета
путей
сообщения
В
оздушные
линии
электропередачи
в
зоне
эксплуа
-
тационной
ответственности
филиала
ПАО
«
Россе
-
ти
» —
Магистральные
электрические
сети
Востока
(
МЭС
Востока
)
эксплуатируются
в
сложных
услови
-
ях
,
большинство
воздушных
линий
проходит
по
залесенной
или
болотистой
местности
,
и
в
случае
их
повреждения
поиск
места
его
возникновения
может
быть
достаточно
продолжи
-
тельным
.
Более
80%
коротких
замыканий
(
КЗ
)
на
ВЛ
носят
неустойчивый
характер
,
при
котором
благодаря
успешному
автоматическому
повторному
включению
(
АПВ
)
ВЛ
остается
в
работе
.
Это
усложняет
процесс
поиска
повреждения
при
послеаварийном
обходе
и
увеличивает
значимость
точных
и
надежных
приборов
определения
места
повреждения
(
ОМП
).
При
оценке
надежности
электроснабжения
потре
-
бителей
нормативно
-
правовые
акты
[1]
регламентируют
единый
подход
,
который
определяется
количеством
отклю
-
чений
потребителей
(
П
sai
fi
),
средней
продолжительностью
таких
отключений
(
П
saidi)
и
недоотпуском
электроэнергии
(
П
ens).
В
связи
с
этим
задача
быстрого
определения
места
повреждения
при
повреждении
на
ВЛ
особенно
актуальна
.
Александр
ЛЬВОВ
,
заместитель
главного
инженера
по
эксплуата
-
ции
основного
обору
-
дования
филиала
ПАО
«
Россети
» —
МЭС
Востока
Диагностика
и
мониторинг
45
К
зоне
ответственности
МЭС
Востока
относятся
энер
-
гообъекты
сети
ЕНЭС
Республики
Саха
(
Якутия
).
Большая
часть
территории
республики
находится
в
зоне
вечной
мерз
-
лоты
.
Характерной
особенностью
является
низкий
уровень
транспортной
инфраструктуры
,
высокая
зависимость
от
сезонных
(
зимних
)
автодорог
и
водного
транспорта
,
что
за
-
трудняет
проведение
послеаварийных
обходов
.
При
этом
особенностью
энергопотребления
Якутии
является
высокая
доля
промышленного
производства
и
низкий
уровень
резер
-
вирования
питания
населенных
пунктов
,
что
при
поврежде
-
ниях
ВЛ
,
особенно
с
неуспешным
АПВ
,
приводит
к
ограниче
-
ниям
потребителей
.
Энергосистема
Якутии
состоит
из
трех
энергорайонов
:
Южный
,
Западный
и
Центральный
.
Южный
энергорайон
обеспечивает
электроэнергией
Южно
-
Якутский
террито
-
риально
-
промышленный
комплекс
,
Нерюнгринский
и
Ал
-
данский
промышленные
и
сельскохозяйственные
узлы
;
с
1980
года
—
в
составе
ОЭС
Востока
.
С
1
января
2019
года
Западный
и
Центральный
энерго
-
районы
Республики
работают
в
составе
ОЭС
Востока
и
экс
-
плуатируются
МЭС
Востока
,
в
том
числе
по
факту
передачи
в
собственность
ПАО
«
ФСК
ЕЭС
»
объектов
ЕНЭС
220
кВ
,
ранее
находившихся
в
собственности
ОАО
«
ДВЭУК
».
В
диаграммах
рисунков
1
и
2
и
таблице
1
приведена
ста
-
тистика
по
количеству
и
причинам
аварийных
отключений
(
без
учета
объединения
аварийных
отключений
по
устойчи
-
вости
повреждения
)
ВЛ
220
кВ
,
расположенных
на
террито
-
рии
Республики
Саха
(
Якутия
)
за
период
2019–2022
годы
.
На
рисунке
3
показан
пример
следов
КЗ
(15.07.22
в
16:46
отключение
ВЛ
220
кВ
НПС
-12-
КС
-1)
в
случае
неустойчивого
повреждения
,
которые
практически
невозможно
обнаружить
при
низовом
послеаварийном
обходе
без
проведения
верхо
-
Рис
. 1.
Количество
аварийных
отключений
на
ВЛ
220
кВ
,
расположенных
на
территории
Республики
Саха
(
Якутия
)
за
2019–2022
годы
25
20
15
10
5
0
2019
год
2020
год
2021
год
2022
год
Рис
. 2.
Распределение
аварийных
отключений
на
ВЛ
220
кВ
,
расположенных
на
территории
Республики
Саха
(
Якутия
)
за
2019–2022
годы
Грозовые
явления
78%
Налипание
снега
и
льда
2%
Природно
-
климатические
воздействия
(
ветровые
нагрузки
)
4%
Воздействие
посторон
-
них
лиц
(
техники
)
6%
Дефекты
изготовления
и
монтажа
9%
Возгорание
на
трассе
ВЛ
1%
Табл
. 1.
Распределение
аварийных
отключений
на
ВЛ
,
расположенных
на
территории
Республики
Саха
(
Якутия
)
по
причинам
(2019–2022
годы
)
Причина
отключения
ВЛ
2019
г
. 2020
г
. 2021
г
. 2022
г
.
Итого
откл
.
%
Грозовые
явления
10
21
16
22
69
78,41
Возгорание
на
трассе
ВЛ
1
0
0
0
1
1,14
Дефекты
изготовления
и
монтажа
3
2
1
2
8
9,09
Воздействие
посторон
-
них
лиц
(
техники
)
2
1
1
1
5
5,68
Природно
-
климатические
воздействия
(
ветровые
нагрузки
)
2
1
0
0
3
3,41
Налипание
снега
и
льда
1
1
0
0
2
2,27
Всего
19
26
18
25
88
100,00
Рис
. 3.
Следы
КЗ
на
проводе
ВЛ
220
кВ
Новокиевка
—
Февральская
46
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
1(28),
март
2023
вого
осмотра
и
анализа
фотоматериалов
.
Поиск
места
по
-
вреждения
длился
6
дней
.
В
результате
обхода
,
начатого
15.07.22,
бригада
(4
чело
-
века
на
вахтовом
автомобиле
)
проводила
послеаварийный
осмотр
в
пролетах
опор
85–47.
После
того
как
зона
обхода
была
пройдена
и
повреждение
не
было
обнаружено
,
был
организован
верховой
осмотр
со
всех
опор
зоны
обхода
.
Ме
-
сто
КЗ
(
следы
грозового
перекрытия
на
проводе
ф
.
А
)
было
обнаружено
на
опоре
49 (16,8
км
от
ПС
220
кВ
НПС
-12)
в
ре
-
зультате
анализа
фотоматериалов
,
полученных
во
время
верхового
осмотра
только
22.07.2022
г
.
В
таблице
2
приведены
фактические
затраты
на
про
-
ведение
послеаварийных
осмотров
ВЛ
МЭС
Востока
,
рас
-
положенных
на
территории
Республики
Саха
(
Якутия
)
за
2019–2022
годы
.
Так
как
данные
работы
не
могут
быть
пред
-
усмотрены
планом
технического
обслуживания
и
ремонта
,
их
выполнение
отвлекает
персонал
от
проведения
плановых
работ
и
,
как
следствие
,
вынуждает
корректировать
план
.
Увеличение
средних
затрат
в
2022
году
связано
с
фак
-
том
неустойчивых
повреждений
на
ряде
отдаленных
участ
-
ков
ВЛ
(
в
результате
атмосферных
перенапряжений
),
где
поиск
мест
КЗ
занял
много
времени
.
Из
данных
таблицы
2
видно
,
что
целесообразно
ве
-
сти
работу
по
снижению
не
только
аварийности
на
ВЛ
,
но
и
средних
затрат
на
проведение
послеаварийных
обходов
.
Для
этого
необходимо
применение
точных
приборов
для
ОМП
.
ОМП
ВЛ
напряжением
110
кВ
и
выше
с
помощью
фиксирующих
приборов
(
индикаторов
)
является
неотъем
-
лемой
частью
технического
обслуживания
электрических
сетей
[1].
Организация
поиска
места
повреждения
зависит
от
ин
-
формации
,
которой
обладает
руководство
предприятия
Ма
-
гистральных
электрических
сетей
(
ПМЭС
).
При
определении
места
повреждения
с
помощью
приборов
ОМП
у
организа
-
торов
поиска
возникает
вопрос
доверия
к
указанному
месту
повреждения
.
Если
доверие
высокое
,
то
достаточно
с
ближайшей
точки
заезда
направить
бригаду
по
ре
-
монту
и
обслуживанию
ВЛ
в
расчетное
место
,
которая
именно
там
находит
точку
КЗ
.
Однако
если
в
расчетном
месте
не
найдено
место
повреждения
,
возникает
во
-
прос
о
дальнейших
действиях
.
Для
нахождения
места
повреждения
,
как
правило
,
требуется
привлечение
к
осмот
ру
еще
одной
(
а
иногда
и
большего
количе
-
ства
)
бригады
,
в
том
числе
для
верхового
осмотра
.
Применение
вертолета
не
решает
всех
задач
,
так
как
при
неустойчивых
КЗ
характер
повреждения
таков
,
что
повреждение
неразличимо
на
расстоянии
,
определяе
-
мом
высотой
движения
вертолета
.
В
связи
с
этим
при
повреждении
на
ответственных
ВЛ
на
обход
выходят
несколько
бригад
,
направляемых
,
как
правило
,
в
проти
-
воположные
стороны
от
места
заезда
.
Это
влечет
за
собой
увеличение
затрат
на
проведение
обхода
и
по
-
терю
времени
.
Расчетная
зона
обхода
должна
быть
настолько
широкой
,
чтобы
практически
все
фактические
места
повреждения
ле
-
жали
внутри
этой
зоны
,
и
в
то
же
время
настолько
неболь
-
шой
,
чтобы
поиск
места
повреждения
привел
к
результатам
.
Эти
два
требования
определяют
суть
зоны
обхода
.
Другими
словами
,
можно
определить
это
понятие
как
такую
часть
ВЛ
по
обе
стороны
от
расчетного
места
повреждения
,
чтобы
с
высокой
степенью
вероятности
фактическое
повреждение
лежало
в
ее
пределах
.
Зона
обхода
является
фундамен
-
тальным
понятием
ОМП
.
В
МЭС
Востока
все
ВЛ
протяженностью
более
20
км
осна
щены
приборами
ОМП
.
В
таблице
3
приведено
распре
-
деление
устройств
ОМП
на
ВЛ
,
расположенных
на
террито
-
рии
Республики
Саха
(
Якутия
),
при
этом
количество
установ
-
ленных
волновых
приборов
ОМП
(
ВОМП
)
на
данный
момент
невелико
.
При
повреждении
на
ВЛ
,
оснащенных
устройствами
ВОМП
,
продолжительность
проведения
послеаварийных
обходов
и
затраты
на
их
проведение
существенно
сни
-
жаются
.
Причиной
является
более
точное
определение
Табл
. 2.
Средние
затраты
на
проведение
послеаварийных
осмотров
ВЛ
МЭС
Востока
,
расположенных
на
территории
Республики
Саха
(
Якутия
)
за
2019–2022
годы
Показатель
2019
г
. 2020
г
. 2021
г
. 2022
г
.
Итого
за
4
года
Число
аварийных
отключений
на
ВЛ
19
26
18
25
88
Фактические
затра
-
ты
на
проведение
осмотров
,
тыс
.
руб
.
1344
1231
845
2592
6012
Средние
затраты
на
проведение
осмотра
,
тыс
.
руб
.
71
47
47
104
68
Табл
. 3.
Установленные
на
объектах
,
расположенных
на
территории
Республики
Саха
(
Якутия
),
устройства
регистрации
аварийных
событий
(
РАС
),
ОМП
и
ВОМП
Устройство
Производитель
Наименование
Количество
абс
. %
ОМП
по
параметрам
аварийного
режима
АО
«
Радиус
Автоматика
»,
«
НПП
Бреслер
»,
ООО
НПП
«
ЭКРА
»
ИМФ
-3
Р
,
Сириус
-2,
Бреслер
-0107.
ОМП
,
БЭ
2704
65
61,3
РАС
«
НПП
Бреслер
»,
Prosoft,
НПФ
«
ЭНЕРГОСОЮЗ
»,
ООО
НПП
«
ЭКРА
»
Черный
ящик
,
Бреслер
-0107.910,
РЭС
-3,
НЕВА
,
БЭ
2704
33
31,1
ВОМП
ООО
«
Релематика
»,
«
НПП
Бреслер
»
ТОР
300,
Бреслер
-0107.
ВОМП
8
7,6
Диагностика
и
мониторинг
47
зоны
обхода
со
стороны
ВОМП
,
что
позволяет
оптимизи
-
ровать
затраты
на
проведение
послеаварийных
обходов
.
Это
иллюстрируют
натурные
испытания
,
проведенные
в
2021
году
на
КВЛ
220
кВ
Томмот
—
Майя
-1
с
применени
-
ем
ВОМП
[2].
Данная
линия
была
выбрана
для
проведения
опыта
в
том
числе
из
-
за
того
,
что
продолжительность
по
-
иска
мест
повреждения
на
ней
в
период
2019–2020
годов
достигала
10
суток
.
6
и
7
сентября
2021
года
на
КВЛ
220
кВ
Томмот
—
Майя
-1
цепь
МЭС
Востока
с
применением
опыта
КЗ
про
-
ведены
натурные
испытания
терминалов
ТОР
300
ВОМП
системы
ВОМП
для
проверки
их
точности
функциониро
-
вания
.
Терминалы
устройств
определяли
место
повреж
-
дения
на
КВЛ
220
кВ
Томмот
–
Майя
-1
цепь
волновым
ме
-
тодом
на
основе
двухсторонних
измерений
напряжения
на
шинах
ПС
,
к
которым
подключена
данная
КВЛ
.
Терми
-
налы
были
расположены
на
релейных
щитах
ПС
220
кВ
«
Томмот
»
и
ПС
220
кВ
«
Майя
»
и
подключались
по
цепям
измерения
к
вторичным
обмоткам
электромагнитных
трансформаторов
напряжения
,
первичные
обмотки
ко
-
торых
подключены
к
сборным
шинам
220
кВ
этих
ПС
,
по
цепям
синхронизации
измерений
к
антеннам
спутниковой
навигационной
системы
GPS/
ГЛОНАСС
,
по
цепям
пере
-
дачи
меток
двухсторонних
измерений
к
системе
передачи
информации
по
ЛЭП
(
ВОЛС
)
и
по
цепям
пуска
от
защит
(
РЗА
)
к
исполнительным
органам
(«
сухим
»
контактам
и
ка
-
налу
передачи
GOOSE-
сообщений
)
дифференциальной
защиты
ЛЭП
.
Полученные
результаты
ОМП
терминалов
ТОР
300
ВОМП
устройств
системы
ВОМП
сравнивались
с
показаниями
устройств
ИМФ
-3
Р
,
находящихся
в
про
-
мышленной
эксплуатации
на
этой
КВЛ
и
осуществляющих
ОМП
методом
односторонних
измерений
по
параметрам
аварийного
режима
.
Выполнено
два
опыта
однофазных
КЗ
на
землю
—
через
металлическую
опору
№
375
и
в
середине
пролета
между
опорой
№
374
и
№
375
КВЛ
220
кВ
Томмот
—
Майя
-1
через
установленную
под
первой
цепью
КВЛ
специально
срублен
-
ную
сосну
при
сохранении
транзита
по
КВЛ
220
кВ
Томмот
—
Майя
-2 (
рисунки
4
и
5).
Полученные
результаты
ОМП
приведены
в
табли
-
цах
4
и
5.
Табл
. 4.
Результаты
ОМП
при
КЗ
на
опоре
Устройство
ОМП
Показания
устройств
ОМП
от
ПС
220
кВ
«
Майя
»,
км
Фактическое
рас
-
стояние
до
места
повреждения
от
ПС
220
кВ
«
Майя
»,
км
Относи
-
тельная
погреш
-
ность
, %
ТОР
-300
ВОМП
308,2
307,6
0,13
ИМФ
-3
Р
327
4,50
ДЗЛ
(7SD522)
332
5,54
Рис
. 4.
Схема
проведения
опыта
КЗ
на
опоре
ПС
220
кВ
«
Томмот
»
ПС
220
кВ
«
Томмот
»
Оп
.
№
375
Оп
.
№
375
Оп
.
№
374
Цепь
№
1
Цепь
№
1
Цепь
№
2
Цепь
№
2
КЗ
ф
. B
КЗ
ф
. B
L
= 307,6
км
L
= 307,73
км
ПС
220
кВ
«
Майя
»
ПС
220
кВ
«
Майя
»
Рис
. 5.
Схема
и
фотография
проведения
опыта
КЗ
на
дерево
48
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
1(28),
март
2023
Следует
отметить
,
что
погрешность
системы
ВОМП
практически
находилась
в
пределах
длины
одного
пролета
(0,3
км
)
КВЛ
220
кВ
при
опыте
КЗ
в
середине
пролета
КВЛ
220
кВ
Томмот
—
Майя
-1.
Результаты
натурных
испытаний
с
использованием
опытов
КЗ
на
линии
220
кВ
Томмот
—
Майя
подтвердили
высокую
точность
разработанных
устройств
ВОМП
,
реаги
-
рующих
на
параметры
фронта
волны
,
распространяющей
-
ся
по
линии
от
места
КЗ
,
напряжение
которой
измеряется
с
помощью
ТН
,
установленных
на
шинах
ПС
,
к
которым
подключены
данные
линии
.
Относительная
погрешность
волновых
приборов
ОМП
значительно
меньше
погрешности
традиционных
прибо
-
ров
ОМП
,
что
особенно
важно
при
поиске
повреждений
на
труднодоступных
ВЛ
,
расположенных
на
территории
Республики
Саха
(
Якутия
).
В
связи
с
этим
планируется
установка
ВОМП
на
строящихся
объектах
—
ПП
220
кВ
«
Нюя
»
и
ПС
220
кВ
«
Чаянда
»,
а
также
на
существующих
подстанциях
.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Высоковольтные
линии
электропередачи
могут
отключать
-
ся
вследствие
различных
причин
.
При
этом
около
80%
по
-
вреждений
носит
неустойчивый
характер
,
что
усложняет
процесс
поиска
места
повреждения
.
Большую
роль
в
ло
-
кализации
зоны
послеаварийного
обхода
играет
точность
приборов
ОМП
.
Относительная
погрешность
устройств
ВОМП
значительно
меньше
погрешности
традиционных
приборов
ОМП
,
что
приводит
к
снижению
затрат
на
прове
-
дение
послеаварийных
обходов
.
Табл
. 5.
Результаты
ОМП
при
КЗ
на
дерево
Устройство
ОМП
Показания
устройств
ОМП
от
ПС
220
кВ
«
Майя
»,
км
Фактическое
рас
-
стояние
до
места
повреждения
от
ПС
220
кВ
«
Майя
»,
км
Относи
-
тельная
погреш
-
ность
, %
ТОР
-300
ВОМП
308,04
307,73
0,07
ИМФ
-3
Р
328,20
4,71
ДЗЛ
(7SD522)
329,40
4,98
ЛИТЕРАТУРА
1.
Приказ
Минэнерго
России
от
29.11.2016
№
1256 «
Об
утверждении
методических
указаний
по
расчету
уров
-
ня
надежности
и
качества
поставляемых
товаров
и
оказываемых
услуг
для
организации
по
управлению
единой
национальной
(
общероссийской
)
электриче
-
ской
сетью
и
территориальных
сетевых
организаций
».
URL: https://base.garant.ru/71578114/.
2.
Лачугин
В
.
Ф
.,
Панфилов
Д
.
И
.,
Попов
С
.
Г
.,
Платонов
П
.
С
.,
Алексеев
В
.
Г
.,
Клюшкин
Н
.
Г
.,
Подшивалин
А
.
Н
.
Разра
-
ботка
и
применение
устройств
определения
места
по
-
вреждения
на
линиях
электропередачи
с
использова
-
нием
волновых
методов
//
Энергия
единой
сети
, 2021,
№
5–6(60–61).
С
. 50–67.
Диагностика
и
мониторинг
Процесс эксплуатации линий электропередачи связан с различного рода природными воздействиями, негативно влияющими на надежность элементов и узлов электросетевых объектов. Большинство коротких замыканий на ВЛ носят неустойчивый характер, при котором благодаря успешному АПВ воздушная линия остается в работе. Это усложняет процесс поиска повреждения при послеаварийном обходе, увеличивает затраты на его проведение. В связи с этим значимость точных и надежных приборов определения места повреждения возрастает. В статье рассмотрены актуальные вопросы оптимизации проведения послеаварийных обходов ЛЭП МЭС Востока, расположенных на территории Республики Саха (Якутия) с применением волновых приборов определения места повреждения.
