ПАО «МРСК Центра» применяет инновационные решения. Опыт внедрения низкоомного заземления нейтрали

Page 1
background image

Page 2
background image

98

АНАЛИТИКА

СЕТИ  РОССИИ

98

п

о

д

с

т

а

н

ц

и

и

подст

анции

О

сновное

 

отличие

 

низкоомного

 

рези

-

стивного

 

заземления

 

нейтрали

  (

НРЗ

от

 

других

 

режимов

 

работы

 

нейтрали

применяемых

 

в

 

сетях

 

среднего

 

напря

-

жения

заключается

 

в

 

кратковременном

 

созда

-

нии

 

постоянной

 

активной

 

составляющей

 

в

 

токе

 

замыкания

 

на

 

землю

достаточной

 

для

 

работы

 

РЗА

 

отходящих

 

фидеров

 

на

 

отключение

 

при

 

возникновении

 

ОЗЗ

Данный

 

режим

 

работы

 

ней

-

трали

 

электрических

 

сетей

 6—35 

кВ

 

был

 

лега

-

лизован

 

в

 

ПУЭ

 

ещё

 

в

 2003 

г

., 

но

 

за

 

более

 

чем

 

десятилетний

 

отрезок

 

времени

 

было

 

реализо

-

вано

 

лишь

 

несколько

 

проектов

 

с

 

низкоомными

 

резисторами

 

на

 

объектах

 

электросетевого

 

ком

-

плекса

 

РФ

Опыт

 

применения

 

низкоомных

 

ре

-

зисторов

 

на

 

объектах

 

генерации

 

гораздо

 

шире

Связано

 

это

в

 

первую

 

очередь

с

 

особенностя

-

ми

 

работы

 

схем

 

с

 

НРЗ

 

и

 

схемами

 

построения

 

распределительных

 

сетей

 6—10 

кВ

Случай

 

применения

 

НРЗ

 

в

 

ПАО

 «

МРСК

 

Цен

-

тра

» 

является

 

довольно

 

интересным

 

с

 

точки

 

зрения

 

предпосылок

 

принятия

 

решения

 

в

 

его

 

пользу

Присоединение

 

электроустановок

 

про

-

мышленного

 

предприятия

 

к

 

ПС

 35/10 

кВ

  «

Ека

-

терининская

» 

двумя

 

кабелями

 10 

кВ

 

по

 13 

км

 

каждый

 

с

 

изоляцией

 

из

 

сшитого

 

полиэтилена

 

(

СПЭ

привело

 

к

 

необходимости

 

компенсации

 

ёмкостных

 

токов

До

 

присоединения

 

КЛ

 

от

 

ПС

 

отходило

 2 

ВЛ

 10 

кВ

  (

присоединённых

 

к

 2 

с

.

ш

10 

кВ

), 

к

 1 

с

.

ш

отходящие

 

фидеры

 

подключены

 

не

 

были

 (

рис

. 1).

Казалось

 

бы

решение

 

очевидно

и

 

увели

-

чение

 

ёмкостных

 

токов

 

сверх

 

указанной

 

в

 

ПУЭ

 

границы

 (10 

А

предполагает

 

применение

 

ДГР

Однако

согласно

 

п

. 5.8 

РД

 34.20.179, 

режим

 

ра

-

боты

 

сети

 

с

 

ДГР

 

неприменим

 

на

 1 

с

.

ш

. 10 

кВ

так

 

как

 

вышеуказанный

 

пункт

 

запрещает

 

рабо

-

ту

 

с

 

компенсацией

 

на

 

секции

 

шин

 

ПС

от

 

кото

-

рой

 

отходит

 

одна

 

линия

Связано

 

это

 

с

 

тем

что

 

при

 

переходе

 

ОЗЗ

 

в

 

КЗ

 

выключатель

 

отключит

 

повреждённый

 

фидер

 

в

 

момент

 

перехода

 

тока

 

через

 

ноль

в

 

этот

 

момент

 

ток

 

ДГР

 

будет

 

около

 

максимума

Обрыв

 

тока

 

ДГР

 

приведёт

 

к

 

запаса

-

нию

 

в

 

нём

 

электромагнитной

 

энергии

последу

-

ющий

 

переходный

 

ВЧ

-

процесс

 

обмена

 

энерги

-

ей

 

между

 

индуктивностью

 

и

 

ёмкостью

 

вызовет

 

перенапряжения

 

в

 

образовавшемся

 

контуре

 

тем

 

большие

чем

 

меньшая

 

ёмкость

 

останется

 

на

 

с

.

ш

., 

что

 

представляет

 

реальную

 

опасность

 

для

 

изоляции

 

ДГР

ТДГР

 

и

 

для

 

ослабленной

 

изо

-

ляции

 

ошиновки

.

Подходя

 

формально

 

к

 

данному

 

пункту

мож

-

но

 

сделать

 

вывод

что

 

его

 

можно

 

отнести

 

в

 

пол

-

ной

 

мере

 

только

 

к

 1 

с

.

ш

. 10 

кВ

Но

 

учитывая

 

небольшую

 

ёмкость

 

ВЛ

 10 

кВ

 

по

 

отдельности

предыдущие

 

рассуждения

 

об

 

опасности

 

возник

-

новения

 

перенапряжений

 

при

 

переходе

 

ОЗЗ

 

в

 

КЗ

 

можно

 

распространить

 

на

 2 

с

.

ш

. 10 

кВ

 

ПС

К

 

тому

 

же

 

применение

 

разных

 

режимов

 

нейтра

-

ли

 

на

 

секциях

 

шин

 

одной

 

ПС

 

вызвало

 

бы

 

слож

-

ности

 

в

 

эксплуатации

Поэтому

 

логичным

 

стал

 

вывод

 

применить

 

НРЗ

Ведь

 

кроме

 

всего

 

про

-

чего

нужно

 

учитывать

 

наличие

 

в

 

сети

 

КЛ

 

с

 

изо

-

ляцией

 

из

 

СПЭ

а

 

СТО

 56947007-29.060.20.020-

2009 «

МУ

 

по

 

применению

 

КЛ

 

с

 

изоляцией

 

из

 

СПЭ

 

на

 

напряжение

 10 

и

 

выше

» 

рекомендует

 

применение

 

именно

 

резистивного

 

заземления

 

нейтрали

 

в

 

данных

 

сетях

ПАО «МРСК Центра» 

применяет 

инновационные решения 

Опыт

 

внедрения

 

низкоомного

 

заземления

 

нейтрали

ПАО «МРСК Центра» внедряет на своих объектах инновационное оборудова-
ние — низкоомные резисторы. Первым регионом, где компания начала их ис-
пользовать, стала Тамбовская область: новые резисторы были установлены на 
подстанции 35/10 кВ «Екатерининская». 

Александр БРЕДИХИН, ведущий специалист департамента перспективного и 

технологического развития и инноваций ПАО «МРСК Центра»,

Игорь  ПОЛЯКОВ, главный инженер

 филиала ПАО «МРСК Центра» — «Тамбовэнерго»


Page 3
background image

99

 5 (32) 2015

99

Рис

. 1. 

Нормальная

 

схема

 

электрических

 

соединений

 

ПС

 35/10 

кВ

 «

Екатерининская

» 

после

 

подключения

 

потребителя

 

двумя

 

КЛ

 10 

кВ

КЛ

-10 

кВ

 

АПвПг

-3

х

240, 13 

км

ВЛ

-10 

кВ

, 12,4 

км

ВЛ

-10 

кВ

, 9,6 

км


Page 4
background image

100

СЕТИ РОССИИ

Рис

. 2. 

Низкоомный

 

резистор

установленный

 

на

 

опорной

 

металлоконструкции

В

 

результате

 

реализации

 

проекта

 

были

 

получены

 

следующие

 

основные

 

эффекты

.

1. 

Упрощение

 

работы

 

РЗА

.

 

Появилась

 

возможность

 

реализации

 

селективного

 

отключения

 

фидера

 

с

 

однофазным

 

замыканием

 

на

  «

землю

» (

ОЗЗ

) c 

помощью

 

активной

 

составляющей

создаваемой

 

резистором

  (

рис

. 2, 3). 

Активная

 

составляющая

 

определяется

 

номинальными

 

параметрами

 

рези

-

стора

т

.

е

является

 

постоянной

При

 

других

 

режи

-

мах

 

нейтрали

 

сетей

 6—35 

кВ

 

селективное

 

опре

-

деление

 

фидера

 

с

 

ОЗЗ

 

значительно

 

сложнее

 

или

 

вообще

 

труднореализуемо

В

 

данном

 

проекте

чтобы

 

повысить

 

надёжность

 

электроснабжения

на

 

ВЛ

 

предусмотрели

 

АПВ

т

.

е

любое

 

неустойчи

-

вое

 

ОЗЗ

 (

касание

 

ВЛ

 

ветками

 

деревьев

перекры

-

тия

связанные

 

с

 

птицами

 

и

 

др

.) 

не

 

станет

 

причи

-

ной

 

длительного

 

отключения

 

потребителей

.

2. 

Снижение

 

перенапряжений

 

на

 

изоляции

 

элек

-

трооборудования

 

по

 

сравнению

 

с

 

другими

 

применяемыми

 

режимами

 

заземления

 

нейтра

-

ли

В

 

отличие

 

от

 

предыдущего

 

преимущества

в

 

данном

 

случае

 

происходит

 

ограничение

 

перена

-

пряжений

 

по

 

амплитуде

 

Оба

 

вышеуказанных

 

достоинства

 

НРЗ

 

дают

 

наи

-

больший

 

эффект

 

в

 

сетях

 

с

 

кабельными

 

линиями

 

и

 

с

 

высоковольтными

 

электродвигателями

ОЗЗ

 

в

 

кабельной

 

сети

 

всегда

 

представляет

 

опасность

причём

 

не

 

имеет

 

значения

старая

 

кабельная

 

сеть

 

или

 

новая

В

 

первом

 

случае

 

имеют

 

место

 

массо

-

вые

 

выходы

 

из

 

строя

 

кабелей

 

с

 

состаренной

 

изо

-

ляцией

 

во

 

всей

 

электрически

 

связанной

 

сети

 

по

 

причине

 

низкого

 

уровня

 

её

 

прочности

во

 

втором

 

случае

 

новые

 

кабели

 

с

 

изоляцией

 

из

 

сшитого

 

по

-

лиэтилена

 

накапливают

 

дефекты

 

в

 

виде

 

так

 

назы

-

ваемых

 

триингов

  (

возникающих

 

при

 

воздействии

 

ВЧ

-

перенапряжений

 

во

 

время

 

дугового

 

замыка

-

ния

 

на

 «

землю

»), 

которые

 

через

 

некоторое

 

время

 

дают

 

о

 

себе

 

знать

 

несамовосстанавливающимся

 

пробоем

Касательно

 

высоковольтных

 

электро

-

двигателей

 6—10 

кВ

 

можно

 

отметить

что

 

они

 

имеют

 

низкий

 

запас

 

прочности

 

изоляции

к

 

тому

 

же

 

длительное

 

протекание

 

тока

 

ОЗЗ

 

может

 

при

-

вести

 

к

  «

пожару

 

стали

», 

поэтому

 

защиту

 

от

 

ОЗЗ

 

для

 

них

 

целесообразно

 

выполнять

 

с

 

работой

 

на

 

отключение

3. 

Повышение

 

электробезопасности

.

 

Селектив

-

ное

 

определение

 

фидера

 

с

 

ОЗЗ

 

позволяет

 

сокра

-

тить

 

время

 

отключения

 

до

 

минимального

опреде

-

ляемого

 

временной

 

уставкой

 

защиты

 

и

 

временем

 

работы

 

выключателя

Отключение

 

ОЗЗ

 

исключа

-

ет

 

вероятность

 

поражения

 

людей

 

и

 

животных

 

ша

-

говым

 

напряжением

.

4. 

Экономичность

.

 

Низкоомные

 

резисторы

 

дешев

-

ле

 

ДГР

 

с

 

автоматическим

 

регулятором

кроме

 

того

 

требуется

 

менее

 

мощный

 

присоединитель

-

ный

 

трансформатор

.

Таким

 

образом

можно

 

с

 

уверенностью

 

сказать

что

 

вышеназванные

 

преимущества

 

НРЗ

 

создают

 

предпосылки

 

для

 

его

 

гармоничного

 

вхождения

 

в

 

до

-

вольно

 

популярную

 

сейчас

 

концепцию

 

построения

 

«

умных

» 

сетей

Имея

 

в

 

сети

 

низкоомный

 

резистор

можно

 

легко

 

выделять

 

участки

 

сети

 

с

 

ОЗЗ

умень

-

шая

 

объём

 

повреждения

 

и

 

повышая

 

электробезопас

-

ность

Причём

 

это

 

возможно

 

не

 

только

 

в

 

городских

 

кабельных

 

сетях

но

 

и

 

в

 

воздушных

 

с

 

достаточным

 

уровнем

 

автоматизации

 

и

 

возможностью

 

автомати

-

ческого

 

деления

 

на

 

участки

В

 

дальнейшем

 

ПАО

  «

МРСК

 

Центра

» 

намерено

 

расширять

 

практику

 

применения

 

низкоомных

 

рези

-

сторов

При

 

соответствующем

 

обосновании

с

 

учё

-

том

 

их

 

свойств

 

и

 

преимуществ

они

 

будут

 

использо

-

ваться

 

на

 

новых

 

центрах

 

питания

 

с

 

отходящими

 

КЛ

 

6—10 

кВ

 

с

 

изоляцией

 

из

  

СПЭ

на

 

линиях

 

электропе

-

редачи

 6—10 

кВ

 

с

 

особыми

 

требованиями

 

к

 

электро

-

безопасности

в

 

сетях

 

с

 

высоковольтными

 

электро

-

двигателями

 6—10 

кВ

.

Рис

. 3. 

Подключение

 

низкоомного

 

резистора

 

к

 

присоединительному

 

трансформатору

 

через

 

однополюсный

 

разъединитель


Оригинал статьи: ПАО «МРСК Центра» применяет инновационные решения. Опыт внедрения низкоомного заземления нейтрали

Читать онлайн

ПАО «МРСК Центра» внедряет на своих объектах инновационное оборудование — низкоомные резисторы. Первым регионом, где компания начала их использовать, стала Тамбовская область: новые резисторы были установлены на подстанции 35/10 кВ «Екатерининская».

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 3(84), май-июнь 2024

Применение мобильных двухтрансформаторных подстанций 35/6(10) кВ для электроснабжения объектов нефтегазодобычи в условиях Крайнего Севера

Энергоснабжение / Энергоэффективность Оборудование
ПАО «НК «Роснефть» ООО «СамараНИПИнефть» ООО «РН-Ванкор»
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»