Опыт внедрения и эксплуатации новых типов материалов и аппаратов для защиты линий 0,4–220 кВ от коммутационных и грозовых перенапряжений в филиале ОАО «МРСК Урала» — «Челябэнерго»

Page 1
background image

55

Опыт

 

внедрения

 

и

 

эксплуатации

 

новых

 

типов

 

материалов

 

и

 

аппаратов

 

для

 

защиты

 

линий

 0,4–220 

кВ

 

от

 

коммутационных

 

и

 

грозовых

 

перенапряжений

 

в

 

филиале

 

ОАО

 «

МРСК

 

Урала

» — 

«

Челябэнерго

»

У

лучшение

 

индикативных

 

пока

-

зателей

 

надежности

 

электро

-

снабжения

 

потребителей

 SAIDI 

(

средняя

 

продолжительность

 

отключения

и

 SAIFI (

средняя

 

частота

 

отключений

является

 

приоритетной

 

за

-

дачей

 

филиала

 

ОАО

  «

МРСК

 

Урала

» — 

«

Челябэнерго

». 

Требования

 

к

 

надеж

-

ности

 

электроснабжения

 

со

 

стороны

 

потребителя

 

постоянно

 

растут

поэтому

 

в

 

настоящее

 

время

 

одной

 

из

 

наиболее

 

актуальных

 

задач

 

является

 

минимиза

-

ция

 

перерывов

 

в

 

электроснабжении

связанных

 

с

 

отключениями

 

линий

 

элек

-

тропередачи

Значительная

 

доля

 

отклю

-

чений

 

воздушных

 

линий

 

приходится

 

на

 

грозовые

 

отключения

Для

 

обеспечения

 

молниезащиты

 

воздушных

 

линий

 

при

-

меняются

 

следующие

 

мероприятия

 

и

 

за

-

щитные

 

аппараты

:

 

подвеска

 

грозозащитных

 

тросов

,

 

снижение

 

сопротивления

 

заземления

 

опор

,

 

повышение

 

импульсной

 

прочности

 

линейной

 

изоляции

,

 

защита

 

отдельных

 

опор

 

и

 

участков

 

с

 

ослабленной

 

изоляцией

,

 

установка

 

ограничителей

 

перенапря

-

жений

,

 

применение

 

АПВ

.

Дмитрий

 

ПРОСВИРНИН

,

начальник

 

службы

 

диагностики

 

и

 

защиты

 

от

 

перенапряжений

 

филиала

 

ОАО

 

«

МРСК

 

Урала

» — 

«

Челябэнерго

»

Иван

АФАНАСЬЕВ

,

инженер

 

службы

 

диагностики

 

и

 

защиты

 

от

 

перенапряжений

 

филиала

 

ОАО

 

«

МРСК

 

Урала

» — 

«

Челябэнерго

»

Авторами

 

приведен

 

краткий

 

анализ

 

грозовой

 

активности

 

на

 

территории

 

Челябинской

 

области

рассмотрен

 

опыт

 

приме

-

нения

 

в

 

филиале

 

средств

 

защиты

 

от

 

перенапряжений

в

 

том

 

числе

 

подвесных

 

ОПН

 

для

 

защиты

 

линий

 35–110 

кВ

а

 

также

 

приборов

 

контроля

 

состояния

 

ограничителей

 

перенапряже

-

ний

 (

ОПН

типа

 

ИТУС

-2.


Page 2
background image

56

Ежеквартальный

 

спецвыпуск

 

 2, 

сентябрь

 2016

Для

 

снижения

 

чис

-

ла

 

грозовых

 

отключений

 

в

 

филиале

 

ОАО

  «

МРСК

 

Урала

» — «

Челябэнерго

» 

в

 

последние

 

годы

 

начали

 

применяться

 

новые

 

типы

 

материалов

 

и

 

аппаратов

 

для

 

защиты

 

линий

а

 

так

-

же

 

новые

 

подходы

 

к

 

дан

-

ной

 

проблеме

.

Наблюдение

 

грозовой

 

активности

 

в

 «

Челябэнер

-

го

» 

ведется

 

с

 1946 

года

Анализ

 

данных

 

метео

-

станций

 

по

 

Челябинской

 

области

 

показывает

что

 

среднее

 

число

 

грозовых

 

часов

 

имеет

 

тенденцию

 

к

 

снижению

 

на

 23% 

за

 

последние

 15 

лет

  (

рису

-

нок

 1). 

В

 

последние

 5 

лет

 

сло

-

жилась

 

практика

 

ведения

 

учета

 

грозовых

 

отключе

-

ний

в

 

число

 

которых

 

по

 -

мимо

 

отключений

 

по

 

при

-

чине

 

атмосферных

 

пере

-

напряжений

 

входят

 

отклю

-

чения

вызванные

 

сопутствующими

 

грозе

 

явлениями

порывами

 

ветра

осадками

 

и

 

т

.

д

., 

вследствие

 

чего

 

про

-

исходят

 

падения

 

деревьев

разрушения

 

опор

обрывы

 

и

 

схлест

 

проводов

которые

 

никак

 

не

 

связаны

 

с

 

атмосфер

-

ными

 

перенапряжениями

.

На

 

рисунке

 1 

показано

 

расхождение

 

между

 

удельным

 

количеством

 

отключений

 

по

 

причине

 

атмосферных

 

пере

-

напряжений

 

и

 

удельным

 

количеством

 

всех

 

учтенных

 

от

-

ключений

 

при

 

прохождении

 

грозовых

 

фронтов

График

 

удельного

 

количества

 

отключений

 

по

 

причине

 

атмосфер

-

ных

 

перенапряжений

 

по

 

форме

 

повторяет

 

график

 

изме

-

нения

 

числа

 

грозовых

 

часов

в

 

то

 

время

 

как

 

общее

 

число

 

отключений

  (

оформленных

 

актами

 

расследования

 

под

 

классификатором

 

причин

  «

Атмосферные

 

перенапряже

-

ния

») 

имеет

 

значительное

 

отклонение

.

За

 

последние

 15 

лет

 

количество

 

грозовых

 

отключений

 

также

 

имеет

 

тенденцию

 

к

 

снижению

 

на

 66%, 

учитывая

 

сни

-

жение

 

грозовой

 

активности

 

и

 

проводимые

 

в

 

энергосисте

-

ме

 

мероприятия

 

по

 

повышению

 

грозоупорности

 

электро

-

установок

однако

согласно

 

сложившейся

 

практике

 

учета

 

грозовых

 

отключений

снижение

 

составляет

 16% (

меньше

чем

 

снижение

 

грозовой

 

активности

). 

Таким

 

образом

при

-

менение

 

данного

 

подхода

 

может

 

способствовать

 

принятию

 

некорректных

 

управленческих

 

решений

 

и

 

разработке

 

ме

-

роприятий

не

 

соответствующих

 

действительным

 

причи

-

нам

 

отключений

 

воздушных

 

линий

 

во

 

время

 

прохождения

 

грозового

 

фронта

.

В

 

качестве

 

защитных

 

аппаратов

 

для

 

защиты

 

линий

 

6–110 

кВ

 

от

 

перенапряжений

 

в

 

филиале

 

ОАО

 «

МРСК

 

Ура

-

ла

» 

на

 

данный

 

момент

 

используются

 

вентильные

 

разряд

-

ники

искровые

 

промежутки

ограничители

 

перенапряже

-

ний

 

нелинейные

разрядники

 

длинно

-

искровые

 (

РДИП

). 

Применение

 

трубчатых

 

разрядников

 

сопряжено

 

с

 

высо

-

кими

 

затратами

 

на

 

техническое

 

обслуживание

 

и

 

не

 

отвеча

-

ет

 

современным

 

требованиям

 

к

 

надежности

в

 

связи

 

с

 

чем

 

в

 «

Челябэнерго

» 

данные

 

аппараты

 

не

 

применяются

.

Анализ

 

эксплуатации

 

РДИП

 

показал

 

необходимость

 

продолжения

 

опытной

 

эксплуатации

совершенствования

 

конструкции

а

 

также

 

снижения

 

эксплуатационных

 

затрат

связанных

 

с

 

ежегодным

 

обслуживанием

Для

 

защиты

 

линий

 35–110 

кВ

 

от

 

перенапряжений

 

ис

-

пользуется

как

 

правило

грозотрос

В

 

настоящее

 

время

 

при

 

восстановлении

 

и

 

замене

 

грозозащитного

 

троса

 

при

-

меняется

 

трос

 

марки

 

МЗ

-

В

-

ОЖ

-

Н

-

Р

который

по

 

сравне

-

нию

 

с

 

ранее

 

применяемым

 

тросом

 

марки

 

ТК

обладает

 

высокой

 

коррозионной

 

стойкостью

повышенной

 

прочно

-

стью

 

и

 

улучшенными

 

эксплуатационными

 

характеристи

-

ками

Опыт

 

эксплуатации

 

показал

что

 

данный

 

вид

 

защиты

 

связан

 

со

 

значительными

 

затратами

 

при

 

восстановлении

 

и

 

обслуживании

 

в

 

городской

 

черте

при

 

переходах

 

через

 

Рис

. 1. 

Динамика

 

изменения

 

числа

 

грозовых

 

часов

 

и

 

отключений

 

по

 

Челябинской

 

области

 

за

 2000–2015 

годы

Оборудование


Page 3
background image

57

реки

в

 

районах

 

с

 

гололедообразованием

мес

-

тах

 

пересечения

 

линий

.

При

 

использовании

 

грозотроса

 

неизбежны

 

длительные

 

перерывы

 

в

 

электроснабжении

 

в

 

связи

 

с

 

его

 

обслуживанием

 

и

 

ремонтными

 

работами

При

 

использовании

 

ОПН

оснащен

-

ных

 

дисконнекторами

 (

отделителями

), 

нет

 

не

-

обходимости

 

в

 

верховых

 

осмотрах

достаточ

-

но

 

просто

 

выявить

 

повредившийся

 

аппарат

 

и

 

заменить

 

его

.

Стоит

 

отметить

 

положительный

 

опыт

 

при

-

менения

 

ОПН

 

для

 

защиты

 

линий

 35–110 

кВ

Как

 

показала

 

практика

защита

 

с

 

помощью

 

ОПН

 

гораздо

 

эффективнее

 

применения

 

гро

-

зотроса

Так

 

в

 

феврале

 2011 

года

 

выполнена

 

реконструкция

 

двухцепной

 

ВЛ

-35 

Таганай

 — 

ТМР

 

с

 

молниезащитой

 

с

 

помощью

 

ОПН

 

вместо

 

грозотроса

До

 2011 

года

 

на

 

этой

 

воздушной

 

линии

 

происходило

 6–7 

отключений

 

в

 

год

свя

-

занных

 

с

 

ударами

 

молнии

 

и

 

гололедом

После

 

реконструкции

 

ВЛ

 

не

 

происходило

 

ни

 

одного

 

отключения

 

по

 

этим

 

причинам

а

 

тем

 

более

 

двух

 

цепей

 

одновременно

.

В

 

соответствии

 

с

 

Решением

 

НТС

 

ОАО

 

«

МРСК

 

Урала

» 

в

 

ПО

 

ЧГЭС

 

филиала

 

ОАО

 

«

МРСК

 

Урала

» — «

Челябэнерго

» 

на

 

КВЛ

 

110 

кВ

 

Исаково

 — 

Сосновская

 1 

и

 2 

ц

введе

-

ны

 

в

 

опытную

 

эксплуатацию

 

приборы

 

контро

-

ля

 

состояния

 

ограничителей

 

перенапряжений

 

(

ОПН

типа

 

ИТУС

-2 

отечественного

 

производ

-

ства

 

ООО

  «

Челэнергоприбор

» — 

ЗАО

  «

По

-

лимер

-

Аппарат

». 

Данные

 

приборы

 

показали

 

высокую

 

достоверность

 

получаемой

 

инфор

-

мации

простоту

 

и

 

удобство

 

в

 

эксплуатации

.

Обычно

 

контролируется

 

ток

 

утечки

 

через

 

ОПН

находящийся

 

под

 

высоким

 

напряжением

На

 

основании

 

анализа

 

нескольких

 

косвенных

 

параметров

их

 

динамики

принимается

 

реше

-

ние

 

о

 

дальнейшей

 

эксплуатации

 

ОПН

 

или

 

его

 

замене

Но

 

снятие

 

показаний

 

с

 

традиционных

 

датчиков

 

ДТУ

-

УКТ

 

и

 

ИТУС

-1 

требует

 

значи

-

тельных

 

временных

 

затрат

Обслуживающий

 

персонал

 

должен

 

обойти

 

все

 

установленные

 

ОПН

снять

 

показания

 

с

 

датчиков

 

и

 

подго

-

товить

 

данные

 

для

 

обработки

По

 

этой

 

причине

 

данные

 

с

 

датчиков

 

чаще

 

всего

 

снимаются

 

один

 

раз

 

в

 

год

 — 

перед

 

грозовым

 

сезоном

как

 

того

 

требует

 

нормативная

 

доку

-

ментация

Для

 

решения

 

проблемы

 

непрерывного

 

отсле

-

живания

 

параметров

 

ОПН

 

разработан

 

прибор

 

монито

-

ринга

 

состояния

 

ОПН

 

с

 

беспроводной

 

передачей

 

данных

 

ИТУС

-2. 

Данный

 

прибор

 

регистрирует

 

ток

 

проводимости

активную

 

составляющую

 

тока

 

проводимости

 

и

 

количество

 

срабатываний

 

ОПН

.

Рис

. 2. 

Пример

 

молниезащиты

 «

Таганай

 — 

ТМР

» 

при

 

помощи

 

ОПН

Сегодня

 

в

 

филиале

 

ОАО

  «

МРСК

 

Урала

» — «

Челяб

-

энерго

» 

проводится

 

большой

 

объем

 

работ

направленных

 

на

 

решение

 

вышеуказанных

 

проблем

Внедрение

 

новых

 

типов

 

приборов

материалов

 

и

 

методов

 

контроля

 

состояния

 

в

 

значительной

 

мере

 

обеспечивает

 

основу

 

для

 

снижения

 

аварийности

 

в

 

филиале

 

и

 

накопления

 

опыта

 

эксплуатации

который

 

будет

 

использован

 

не

 

только

 

в

 

ОАО

  «

МРСК

 

Ура

-

ла

», 

но

 

и

 

может

 

быть

 

перенесен

 

на

 

весь

 

электрораспреде

-

лительный

 

сетевой

 

комплекс

 

России

.  


Читать онлайн

Авторами приведен краткий анализ грозовой активности на территории Челябинской области, рассмотрен опыт применения в филиале средств защиты от перенапряжений, в том числе подвесных ОПН для защиты линий 35–110 кВ, а также приборов контроля состояния ограничителей перенапряжений (ОПН) типа ИТУС-2.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»