Переход к резистивному заземлению нейтрали в сети 6–10 кВ ПАО «Ленэнерго» как шаг на пути к автоматизации

Page 1
background image

Page 2
background image

Игорь

 

КУЗЬМИН

,

первый

 

заместитель

 

генерального

 

дирек

-

тора

 — 

главный

 

инже

-

нер

 

ПАО

 «

Ленэнерго

»

Нияз

 

МАГДЕЕВ

,

заместитель

 

главного

 

инженера

 

по

 

техно

-

логическому

 

развитию

 

и

 

инновациям

 

ПАО

 «

Ленэнерго

»

Георгий

 

ЕВДОКУНИН

,

д

.

т

.

н

., 

профессор

 

кафедры

 «

Электри

-

ческие

 

системы

 

и

 

сети

» 

ИЭиТС

 

ФГАОУ

 

ВО

 

СПбПУ

В

 

статье

 

рассмотрены

 

существующие

 

режимы

 

работы

 

ней

-

трали

 

в

 

сети

 6–10 

кВ

 

ПАО

 «

Ленэнерго

», 

описаны

 

процедуры

 

ликвидации

 

технологических

 

нарушений

проведена

 

оцен

-

ка

 

влияния

 

режима

 

нейтрали

 

сети

 

на

 

действия

 

персонала

 

по

 

ликвидации

 

технологических

 

нарушений

 

и

 

возможности

 

их

 

автоматизации

.

ВВЕДЕНИЕ

Электроснабжение

 

потребителей

 

на

 

территории

 

Санкт

-

Петербурга

 

осуществляется

 

от

 

одно

-/

двухтрансформаторных

 

подстанций

 (

ТП

или

 

распределительных

 

трансформатор

-

ных

 

подстанций

 (

РТП

напряжением

 6(10)/0,4 

кВ

Двухтрансформаторные

 

ТП

 

включаются

 

в

 

сеть

 6(10) 

кВ

 

по

 

двухлучевой

 

схеме

 

предпочтительно

 

с

 

двусторонним

 

питанием

Одно

-

трансформаторные

 

ТП

в

 

свою

 

очередь

могут

 

быть

 

запитаны

 

как

 

по

 

двухлучевой

так

 

и

 

по

 

петлевой

 

схеме

При

 

этом

 

имеют

 

место

 

как

 

однозвеньевые

 

схемы

где

 

цепочка

 

из

 

последо

-

вательно

 

соединенных

 

ТП

 

питается

 

напрямую

 

от

 

шин

 6(10) 

кВ

 

подстанций

 35–110 

кВ

так

 

и

 

двухзвеньевые

где

 

к

 

шинам

 6(10) 

кВ

 

подстанций

 

подключены

 

фидеры

питающие

 

рас

-

пределительные

 

пункты

 (

РП

). 

ТП

 

в

 

двухзвеньевой

 

схеме

 

питаются

 

от

 

РП

Резервирование

 

питания

 

РП

 (

РТП

может

 

осуществляться

 

от

 

соседних

 

РП

 (

РТП

), 

от

 

разных

 

секций

 

одного

 

центра

 

питания

 (

ЦП

либо

 

от

 

разных

 

ЦП

Для

 

снижения

 

уровня

 

токов

 

короткого

 

замыкания

 

(

КЗ

в

 

сети

 6(10) 

кВ

 

схема

 

электроснабжения

 

имеет

 

радиальную

 

структуру

  (

предусмот

-

рены

 

точки

  «

нормального

 

разрыва

»). 

Однозвеньевые

 

схемы

 

также

 

носят

 

название

«

безфидерные

».

В

 

распределительных

 

устройствах

 (

РУ

)  6(10) 

кВ

 

РП

 (

РТП

и

 

подстанций

 35–110 

кВ

 

устанавливаются

 

выключатели

 

мощности

  (

вакуумные

масляные

элегазовые

). 

В

 

РУ

 

6(10) 

кВ

 

ТП

 

на

 

кабельных

 

присоединениях

 

устанавливаются

 

выключатели

 

нагрузки

 (

ВН

), 

а

 

в

 

ячейки

 

присоединения

 

трансформаторов

 — 

выключатели

 

нагрузки

 (

или

 

разъедини

-

тели

последовательно

 

с

 

предохранителями

либо

 

выключатели

 

мощности

Выключа

-

тели

 

нагрузки

 6(10) 

кВ

 

предназначены

 

для

 

отключения

 

рабочих

 

токов

 (

токов

 

нагрузки

и

 

не

 

способны

 

коммутировать

 

токи

 

КЗ

Подключение

 

силовых

 

трансформаторов

 

через

 

последовательно

 

соединенные

 

выключатели

 

нагрузки

 (

или

 

разъединители

и

 

предохра

-

нители

 

повсеместно

 

встречается

 

в

 

старых

нереконструированных

 

ТП

.

Таким

 

образом

при

 

возникновении

 

КЗ

 

в

 

сети

 6(10) 

кВ

 

поврежденное

 

присоедине

-

ние

 

отключается

 

выключателем

 

в

 

РП

 (

в

 

однозвеньевой

 

схеме

 — 

выключателем

 

в

 

РУ

 

Переход

 

к

 

резистивному

 

заземлению

 

нейтрали

 

в

 

сети

 6–10 

кВ

ПАО

 «

Ленэнерго

» 

как

 

шаг

на

 

пути

 

к

 

автоматизации

18

Ежеквартальный

 

спецвыпуск

 

 3(10), 

сентябрь

 2018

Эксплуатация

 

и

 

ремонты


Page 3
background image

Андрей

 

БРИЛИНСКИЙ

,

заведующий

 

отделом

 

проектирования

 

и

 

развития

 

энерго

-

систем

 

АО

 «

НТЦ

 

ЕЭС

»

Ольга

 

ГРУНИНА

,

старший

 

инженер

 

отдела

 

проектирования

 

и

 

развития

 

энерго

-

систем

 

АО

 «

НТЦ

 

ЕЭС

»

6(10) 

кВ

 

центра

 

питания

 

либо

 

вводным

 

выключателем

 

в

 

ТП

), 

и

 

весь

 

фидер

 

остается

 

без

 

питания

 (

отключается

 

несколько

 

МВт

 

нагрузки

). 

В

 

случае

если

 

в

 

ТП

 

предусмотрен

 

автоматический

 

ввод

 

резерва

 (

АВР

), 

после

 

паузы

обусловленной

 

уставкой

 

срабаты

-

вания

 

АВР

обесточенная

 

секция

 

ТП

 

запитывается

 

от

 

резервного

 

источника

Схему

 

сети

 6(10) 

кВ

 

с

 

АВР

 

в

 

ТП

 

принято

 

называть

 «

автоматизированной

».

Рассмотрим

 

схему

 

электроснабжения

 

ТП

соответствующую

 

технической

 

политике

 

ПАО

 «

Ленэнерго

» (

рисунок

 1). 

Повреждения

 

КЛ

 

в

 

такой

 

схеме

 

отключаются

 «

головным

» 

выключателем

 

распре

-

делительной

 

линии

  (

РЛ

в

 

РП

При

 

этом

 

в

 

случае

если

 

повреждение

 

многофазное

независимо

 

от

 

режима

 

нейтрали

 

сети

 «

головной

» 

выключатель

 

отключается

 

автома

-

тически

 

действием

 

релейной

 

защиты

после

 

чего

 

происходит

 

срабатывание

 

АВР

 

в

 

ТП

Затем

 

начинается

 

ручной

 

продолжительный

 

и

 

трудоемкий

 

процесс

 

поиска

 

поврежден

-

ного

 

участка

 

кабельной

 

линии

 (

КЛ

между

 

ТП

.

Устранение

 

же

 

однофазных

 

замыканий

 

непосредственно

 

в

 

кабельной

 

линии

ко

-

торых

 

в

 

сети

выполненной

 

однофазными

 

кабелями

большинство

определяется

 

режимом

 

работы

 

ее

 

нейтрали

В

 

сети

 

с

 

изолированной

 

либо

 

компенсированной

 

ней

-

тралью

 

релейная

 

защита

как

 

правило

не

 

способна

 

выделить

 

поврежденный

 

участок

 

с

 

однофазным

 

замыканием

 

на

 

землю

 (

ОЗЗ

), 

и

 

сеть

 

работает

 

в

 

таком

 

аварийном

 

ре

-

жиме

 

продолжительное

 

время

 

до

 

момента

когда

 

ОЗЗ

 

будет

 

отключено

 

оперативным

 

персоналом

 

вручную

В

 

настоящее

 

время

 

процесс

 

ликвидации

 

повреждения

 

на

 

участке

 

распределитель

-

ной

 

линии

 6(10) 

кВ

 

предусматривает

 

следующие

 

этапы

:

1) 

фиксация

 

факта

 

повреждения

;

2) 

определение

 

поврежденной

 

РЛ

;

3) 

локализация

 

повреждения

 (

выделение

 

поврежденного

 

участка

 

РЛ

то

 

есть

 

между

 

какими

 

ТП

);

4) 

отключение

 

поврежденного

 

участка

 

РЛ

 

и

 

вывод

 

в

 

ремонт

 

КЛ

;

5) 

восстановление

 

схемы

 

электроснабжения

.

Рассмотрим

как

 

режим

 

заземления

 

нейтрали

 

сети

 

влияет

 

на

 

все

 

перечисленные

 

этапы

 

ликвидации

 

повреждения

 

на

 

участке

 

РЛ

 6(10) 

кВ

а

 

также

 

на

 

возможности

 

совер

-

шенствования

 

этого

 

процесса

 

с

 

использованием

 

современных

 

технических

 

устройств

.

ТП 1

РП 1

РП 2

РП 4

ТП 2

ТП 

n

РП 3

– ВН отключен

– ВН включен

Отходящая КЛ № 1

Резервная питающая

распределительная КЛ

Отходящая КЛ № 2

А В Р

А В Р

А В Р

Основная питающая

распределительная

КЛ № 1

Условные обозначения:

Рис

. 1. 

Четырехлучевая

 (

двухлучевая

 

с

 

двусторонним

 

питанием

петлевая

 

схема

 

электроснабжения

 

ТП

19


Page 4
background image

РЕЖИМЫ

 

НЕЙТРАЛИ

 

СЕТЕЙ

 

СН

Правилами

 

устройства

 

электроустановок

 (

ПУЭ

) [1] 

уста

-

новлен

 

режим

 

эксплуатации

 

электрических

 

сетей

 

на

-

пряжением

 6 

и

 10 

кВ

 

с

 

изолированной

 

нейтралью

 

или

 

компенсированной

 

нейтралью

или

 

с

 

нейтралью

зазем

-

ленной

 

через

 

резистор

.

Изолированная

 

нейтраль

Исторически

 

наиболее

 

широкое

 

распространение

 

в

 

России

 

получил

 

режим

 

изолированной

 

нейтрали

Ос

-

новное

 

достоинство

 

данного

 

способа

 

заземления

 

ней

-

трали

  (

малый

 

ток

 

в

 

месте

 

повреждения

не

 

позволяет

 

построить

 

надежную

 

и

 

селективную

 

релейную

 

защиту

 

от

 

однофазных

 

замыканий

 

на

 

землю

и

 

возникновение

 

ОЗЗ

 

в

 

сети

 

фиксируется

 

только

 

сигнализацией

 

без

 

какой

-

ли

-

бо

 

автоматики

 

по

 

его

 

поиску

 

и

 

ликвидации

При

 

этом

 

вся

 

сеть

 

напряжением

 6 

и

 10 

кВ

 

длительно

 

находится

 

под

 

воздействием

 

дуговых

 

перенапряжений

 

на

 

время

 

поиска

 

повреждения

 [4–7]. 

Поиск

 

поврежденного

 

присоединения

 

производится

 

вручную

 

и

 

требует

 

значительных

 

затрат

 

времени

людских

 

и

 

материальных

 

ресурсов

Предельно

 

высока

 

вероятность

 

дальнейшего

 

развития

 

аварии

что

 

может

 

привести

 

к

 

существенному

 

недоотпуску

 

электро

-

энергии

 

потребителям

.

Заземление

 

нейтрали

 

через

 

ДГР

Помимо

 

режима

 

изолированной

 

нейтрали

в

 

рос

-

сийских

 

распределительных

 

сетях

 

применяется

 

режим

 

компенсированной

 

нейтрали

 

или

 

режим

 

заземления

 

нейтрали

 

через

 

дугогасящий

 

реактор

 (

ДГР

). 

Этот

 

способ

 

заземления

 

нейтрали

как

 

правило

находит

 

примене

-

ние

 

в

 

разветвленных

 

кабельных

 

сетях

 

промышленных

 

предприятий

 

и

 

городов

В

 

России

 

режим

 

заземления

 

нейтрали

 

через

 

дугога

-

сящий

 

реактор

 

применяется

 

в

 

основном

 

в

 

разветвленных

 

кабельных

 

сетях

 

с

 

большими

 

емкостными

 

токами

При

 

дуговом

 

характере

 

однофазного

 

замыкания

 

скважность

 

воздействия

 

перенапряжений

 

на

 

изоляцию

 

сети

 

ниже

чем

 

при

 

изолированной

 

нейтрали

но

 

и

 

здесь

 

существует

 

опасность

 

возникновения

 

многоместных

 

повреждений

Дугогасящий

 

реактор

 

компенсирует

 

только

 

составляю

-

щую

 

промышленной

 

частоты

 

тока

 

однофазного

 

замыка

-

ния

Точная

 

компенсация

 

затруднена

 

также

 

из

-

за

 

наличия

 

активных

 

сопротивлений

 

самого

 

реактора

 

и

 

элементов

 

распределительной

 

сети

 (

особенно

 

в

 

случае

 

длинных

 

ка

-

белей

). 

Кроме

 

того

при

 

наличии

 

в

 

сети

 

источников

 

высших

 

гармоник

 

последние

 

могут

 

содержаться

 

в

 

токе

 

замыкания

 

и

 

в

 

некоторых

 

случаях

 

даже

 

усиливаться

 [6]. 

Однако

как

 

и

 

в

 

случае

 

с

 

изолированной

 

нейтралью

малая

 

величина

 

тока

 

ОЗЗ

 

исключает

 

возможность

 

построения

 

простой

 

и

 

селективной

 

РЗ

 

от

 

ОЗЗ

 

с

 

последующей

 

автоматизацией

 

поиска

 

поврежденного

 

участка

 

КЛ

.

Прежде

 

чем

 

перейти

 

к

 

рассмотрению

 

резистивного

 

за

-

земления

 

нейтрали

 

в

 

распределительных

 

кабельных

 

се

-

тях

следует

 

отметить

что

 

кабельная

 

изоляция

 

в

 

отличие

 

от

 

воздушной

 

не

 

является

 

самовосстанавливающейся

То

 

есть

однажды

 

возникнув

повреждение

 

не

 

устранится

даже

 

несмотря

 

на

 

практически

 

полную

 

компенсацию

 

тока

 

в

 

месте

 

повреждения

Соответственно

для

 

кабельных

 

сетей

 

самоликвидации

 

однофазных

 

замыканий

 

как

 

поло

-

жительного

 

свойства

 

режима

 

заземления

 

нейтрали

 

через

 

дугогасящий

 

реактор

 

не

 

существует

.

Резистивное

 

заземление

 

нейтрали

В

 

настоящее

 

время

 

в

 

России

 

происходит

 

постепенный

 

отказ

 

от

 

режима

 

изолированной

 

нейтрали

 

в

 

сетях

 

на

-

пряжением

 6 

и

 10 

кВ

Предлагаются

 

новые

 

комплектные

 

устройства

 

для

 

высокоомного

 

или

 

низкоомного

 

резистив

-

ного

 

заземления

 

нейтрали

позволяющие

 

устранить

 

не

-

достатки

 

сети

 

с

 

изолированной

 

нейтралью

Применение

 

резистивного

 

заземления

 

нейтрали

 

позволяет

 

избавить

-

ся

 

от

 

опасных

 

перенапряжений

позволяет

 

организовать

 

быстродействующую

 

и

 

селективную

 

релейную

 

защиту

 

и

 

увеличивает

 

показатели

 

надежности

 

электроснабжения

 

потребителей

Резистивное

 

заземление

 

нейтрали

 

может

 

быть

 

выпол

-

нено

высокоомным

 

и

 

низкоомным

Характерным

 

досто

-

инством

 

обоих

 

типов

 

резистивного

 

заземления

 

нейтрали

 

является

 

снижение

 

кратности

 

дуговых

 

перенапряжений

снижение

 

числа

 

или

 

полное

 

исключение

 

многоместных

 

по

-

вреждений

 

в

 

сети

.

При

 

работе

 

нейтрали

 

в

 

режиме

 

высокоомного

 

рези

-

стивного

 

заземления

 

ток

 

в

 

месте

 

однофазного

 

повреж

-

дения

 

должен

 

иметь

 

столь

 

малую

 

величину

  (

как

 

правило

суммарный

 

ток

 

в

 

месте

 

повреждения

 

при

 

таком

 

режиме

 

нейтрали

 

не

 

превышает

 10 

А

), 

что

 

отсутствует

 

необходи

-

мость

 

в

 

немедленном

 

отключении

 

первого

 

замыкания

 

на

 

землю

Поэтому

 

заземление

 

нейтрали

 

через

 

высокоомный

 

резистор

 

целесообразно

 

применять

когда

 

важно

 

предот

-

вратить

 

немедленное

 

автоматическое

 

отключение

 

перво

-

го

 

замыкания

 

на

 

землю

 

в

 

системе

 

электроснабжения

где

 

непрерывность

 

технологического

 

процесса

 

исключительно

 

важна

Высокоомный

 

резистор

 

также

 

может

 

быть

 

исполь

-

зован

 

в

 

комбинации

 

с

 

ДГР

В

 

этом

 

случае

 

на

 

него

 

возлага

-

ется

 

функция

 

устранения

 

биений

 

напряжения

 «

здоровых

» 

фаз

возникающих

 

после

 

погасания

 

дуги

 

замыкания

 

на

 

зем

-

лю

 

при

 

неточной

 

настройке

 

ДГР

 

в

 

сети

 

с

 

компенсированной

 

нейтралью

В

 

сетях

 

с

  «

большими

» 

емкостными

 

токами

 

резистив

-

ное

 

заземление

 

нейтрали

 

может

 

быть

 

только

 

низкоомным

Главной

 

целью

 

низкоомного

 

резистивного

 

заземления

 

ней

-

трали

 

сети

 

является

 

быстрое

 

и

 

селективное

 

отключение

 

ОЗЗ

 

релейной

 

защитой

 

и

 

максимальный

 

охват

 

обмоток

 

электрических

 

машин

  (

двигателей

генераторов

транс

-

форматоров

защитой

 

от

 

ОЗЗ

При

 

этом

 

также

 

обеспечи

-

вается

 

подавление

 

перенапряжений

 

и

 

феррорезонансных

 

явлений

.

20

Ежеквартальный

 

спецвыпуск

 

 3(10), 

сентябрь

 2018

Эксплуатация

 

и

 

ремонты


Page 5
background image

Низкоомное

 

резистивное

 

заземление

 

нейтрали

 

сети

 

осуществляют

 

с

 

помощью

 

специального

 

трансформа

-

тора

 

заземления

 

нейтрали

 

ТЗН

 

со

 

схемой

 

соединения

 

обмоток

 Y/

 

или

 

с

 

помощью

 

специального

 

фильтра

 

ну

-

левой

 

последовательности

 

типа

 

ФМЗО

Резистор

 

R

N

 

включают

 

между

 

нулевой

 

точкой

 

обмотки

 

ВН

 

и

 

контуром

 

заземления

 [7].

Селективное

 

отключение

 

может

 

быть

 

обеспечено

 

подключением

 

к

 

нейтрали

 

сети

 

резистора

 

с

 

сопротив

-

лением

вычисляемым

 

по

 

формуле

:

 

U

ВН

 

R

N

 

 — , (1)

 

3

 

· 

I

С

.

З

МАКС

где

 

I

С

.

З

МАКС

 — 

максимальный

 

ток

 

срабатывания

 

защиты

 

ОЗЗ

.

Выбранный

 

из

 

этих

 

условий

 

резистор

как

 

правило

создает

 

активный

 

ток

существенно

 

превышающий

 

ем

-

костный

 (

как

 

правило

в

 4÷5 

раз

).

Защита

 

от

 

ОЗЗ

 

в

 

сети

 

с

 

низкоомным

 

резистивным

 

зазем

-

лением

 

нейтрали

 

представляет

 

собой

 

обычную

 

токовую

 

за

-

щиту

которая

 

устанавливается

 

на

 

всех

 

распределительных

 

линиях

 

с

 

использованием

 

трансформаторов

 

тока

 

нулевой

 

последовательности

 

типа

 

ТТНП

 

и

 

цифровых

 

терминалов

 

или

 

реле

 

РТЗ

-50, 

РТЗ

-51 (

РТ

-40/2(6,10)) 

с

 

действием

 

на

 

отключе

-

ние

 

этих

 

присоединений

Если

 

кабельная

 

линия

 

состоит

 

из

 

не

-

скольких

 

параллельно

 

работающих

 

трехфазных

 

кабелей

 

или

 

групп

 

из

 

трех

 

однофазных

 

кабелей

то

 

трансформаторы

 

тока

 

ТТНП

 

устанавливают

 

на

 

каждом

 

трехфазном

 

кабеле

 

или

 

на

 

каждой

 

группе

 

из

 

трех

 

однофазных

 

кабелей

.

ПРОЦЕСС

 

ПОИСКА

 

ПОВРЕЖДЕННОГО

 

УЧАСТКА

 

ЛИНИИ

 

ПРИ

 

ОЗЗ

(

режим

 

сети

изолированная

 

или

 

компенсированная

 

нейтраль

)

О

 

появлении

 

замыкания

 

на

 

землю

 

в

 

сети

 

с

 

изолирован

-

ной

 

или

 

компенсированной

 

нейтралью

 

персонал

 

узнает

 

по

 

приборам

 

контроля

 

изоляции

подключенным

 

к

  

транс

-

форматорам

 

напряжения

 

шин

 

РУ

 

центра

 

питания

 (

ЦП

или

 

распределительного

 

пункта

  (

РП

). 

Возникновение

 

одно

-

фазного

 

замыкания

 

фиксируется

 

датчиком

подключен

-

ным

 

ко

 

вторичной

 

обмотке

 

трансформатора

 

напряжения

установленного

 

на

 

ЦП

(

РП

и

 

имеющего

 

схему

 

соединения

 

обмоток

 

НН

 

в

 

виде

 

разомкнутого

 

треугольника

При

 

воз

-

никновении

 

замыканий

 

на

 

землю

 

персонал

 

должен

 

не

-

медленно

 

приступить

 

к

 

отысканию

 

места

 

повреждения

 

и

 

устранить

 

его

 

в

 

кратчайший

 

срок

Затяжка

 

в

 

определе

-

нии

 

места

 

повреждения

 

увеличивает

 

вероятность

 

пере

-

хода

 

однофазного

 

в

 

двойное

 

замыкание

 

на

 

землю

 

или

 

других

 

аварий

 

в

 

сети

.

Персонал

 

энергообъекта

 

сообщает

 

по

 

имеющимся

 

каналам

 

связи

 

оперативному

 

персоналу

в

 

чьем

 

управле

-

нии

/

ведении

 

находится

 

оборудование

 

РУ

 6(10) 

кВ

 (

напри

-

мер

в

 

ПАО

 «

Ленэнерго

» 

это

 

диспетчер

 

высоковольтного

 

района

 

филиала

  «

Санкт

-

Петербургские

 

Высоковольтные

 

электрические

 

сети

» (

ВВР

 

СПбВС

), 

района

 

электриче

-

ских

 

сетей

 

филиала

  «

Кабельная

 

сеть

» (

РЭС

 

КС

), 

центра

 

управления

 

сетями

 (

ЦУС

), 

ЦУС

 

ЛенПМЭС

 

и

 

оперативный

 

персонал

 

абонента

), 

о

 

появлении

 

сигнала

 

однофазного

 

замыкания

 

на

 

землю

При

 

этом

 

оперативный

 

персонал

 

(

диспетчер

 

района

 

электрических

 

сетей

далее

 — 

ДРЭС

должен

 

запросить

 

показания

 

приборов

 

и

 

положения

 

блин

-

керов

 (

где

 

они

 

имеются

земляной

 

сигнализации

фазных

 

вольтметров

 

и

 

величину

 

тока

 

ДГР

.

Определение

 

поврежденной

питающей

 

линии

 (

от

 

ЦП

 

до

 

РП

)

Питающая

 

линия

на

 

которой

 

возникло

 

однофазное

 

за

-

мыкание

 

на

 

землю

определяется

 

дежурным

 

персоналом

 

с

 

помощью

 

устройства

 

сигнализации

 

при

 

однофазных

 

за

-

мыканиях

 

на

 

землю

  (

УСЗ

путем

 

выявления

 

линии

 

с

 

наи

-

большим

 

показанием

 

прибора

 

УСЗ

Показания

 

всех

 

УСЗ

расположенных

 

на

 

ЦП

(

РП

) (

стационарное

 

УСЗ

 3), 

выведены

 

на

 

общий

 

щит

 

земляной

 

сигнализации

Особенностью

 

кон

-

структивного

 

исполнения

 

УСЗ

 

является

 

наличие

 

на

 

входе

 

фильтра

 

промышленной

 

частоты

 (50 

Гц

). 

При

 

этом

 

прибор

 

предназначен

 

для

 

измерения

 

высших

 

гармонических

 

со

-

ставляющих

 

в

 

токе

 

нулевой

 

последовательности

 (

или

 

в

 

токе

 

поврежденной

 

фазы

 

КЛ

при

 

однофазном

 

замыкании

 

в

 

сети

Диапазон

 

рабочих

 

частот

 

устройства

 

в

 

основном

 

от

 250 

до

 

650 

Гц

 (5, 7, 11, 13-

я

 

гармонические

 

составляющие

). 

Само

 

устройство

 

подключается

 

к

 

выводам

 

измерительных

 

транс

-

форматоров

 

тока

 

нулевой

 

последовательности

  (

ТТНП

), 

установленных

как

 

правило

на

 

всех

 

отходящих

 

от

 

РП

 (

ЦП

присоединениях

а

 

также

 

к

 

выводам

 

обычных

 

измеритель

-

ных

 

ТТ

 

на

 

вводных

 

КЛ

 

в

 

ТП

УСЗ

 

может

 

быть

 

как

 

стационар

-

ным

 (

УСЗ

 3), 

так

 

и

 

переносным

 (

УСЗ

 3

М

), 

то

 

есть

 

подключа

-

емым

 

во

 

время

 

замеров

 

к

 

трансформаторам

 

тока

 

нулевой

 

последовательности

 

через

 

штепсельную

 

розетку

 

в

 

камерах

 

КСО

Кроме

 

того

при

 

отсутствии

 

в

 

РП

 (

ТП

измерительных

 

трансформаторов

 

тока

 

могут

 

быть

 

использованы

 

токоизме

-

рительные

 

клещи

измеряющие

 

утроенный

 

ток

 

нулевой

 

по

-

следовательности

 

в

 

случае

 

охвата

 

ими

 

трехфазного

 

кабеля

.

Если

 

по

 

показаниям

 

УСЗ

 

определить

 

питающую

 

ли

-

нию

 

с

 

однофазным

 

замыканием

 

на

 

землю

 

не

 

представ

-

ляется

 

возможным

ДРЭС

 

дает

 

распоряжение

 

опера

-

тивному

 

персоналу

 

энергообъекта

 

о

 

разделении

 

шин

 

на

 

две

 

электрически

 

не

 

связанные

 

системы

 

и

 

определении

 

направления

 

замыкания

 

на

 

землю

 

методом

 

поочеред

-

ного

 

перевода

 

фидеров

 

с

 

одной

 

системы

 

шин

 

на

 

другую

 

(

параллельно

 

работающие

 

фидеры

 

должны

 

перево

-

диться

 

одновременно

).

Определение

 

поврежденной

распределительной

 

линии

 (

от

 

РП

 

к

 

ТП

)

После

 

определения

 

поврежденной

 

питающей

 

линии

 

по

 

команде

 

диспетчера

 

РЭС

 

КС

 

оперативно

-

выездная

 

бригада

 (

ОВБ

выезжает

 

в

 

РП

 (

РТП

), 

где

 

также

 

с

 

помощью

 

21


Page 6
background image

щита

 

земляной

 

сигнализации

 

определяется

 

поврежден

-

ное

 

присоединение

 (

распределительная

 

линия

). 

Если

 

из

-

мерения

 

по

 

приборам

 

УСЗ

 

не

 

дают

 

однозначного

 

направ

-

ления

 

на

 

поврежденное

 

оборудование

то

 

необходимо

 

по

 

договоренности

 

с

 

потребителями

 

произвести

 

кратковре

-

менное

 (1–2 

с

поочередное

 

отключение

 

выключателей

 

распределительных

 

линий

  (

в

 

первую

 

очередь

 —  

пита

-

ющих

 

сеть

 

с

 

АВР

), 

следя

 

за

 

показаниями

 

приборов

 

кон

-

троля

 

изоляции

Исчезновение

 

замыкания

 

на

 

землю

 

по

-

казывает

что

 

в

 

данной

 

РЛ

 

имеется

 

повреждение

Следует

 

сказать

что

 

подобный

 

способ

 

локализации

 

однофазного

 

замыкания

 

на

 

землю

 

является

 

крайне

 

опасным

 

из

-

за

 

воз

-

можности

 

возникновения

 

значительных

 

перенапряжений

 

и

как

 

следствие

, —  

перехода

 

ОЗЗ

 

в

 

двойное

 

замыкание

снижения

 

надежности

 

электроснабжения

 

потребителя

сокращения

 

эксплуатационного

 

ресурса

 

электрообору

-

дования

Кроме

 

того

кратковременное

 

отключение

 

КЛ

 

приводит

 

к

 

расстройке

 

компенсации

 (

в

 

сторону

 

переком

-

пенсации

то

 

есть

 

возникновения

 

индуктивного

 

тока

), 

при

 

этом

каждая

 

последующая

 

коммутация

 

приводит

 

к

 

до

-

полнительным

 

перенапряжениям

под

 

действием

 

которых

 

вероятнее

 

всего

 

происходит

 

повторный

 

пробой

 

изоляции

и

 

ОЗЗ

 

переходит

 

в

 

двойное

 

замыкание

 (

КЗ

), 

сопровожда

-

ющееся

 

большими

 

токами

.

Определение

 

поврежденного

участка

 

распределительной

 

линии

Персонал

 

оперативно

-

выездной

 

бригады

 

сообщает

 

о

 

факте

 

определения

 

поврежденной

 

распределительной

 

линии

 

в

 

район

 

электрических

 

сетей

 

по

 

имеющимся

 

кана

-

лам

 

связи

 

и

 

выезжает

 

с

 

переносным

 

устройством

 

УСЗ

 

на

 

ТП

ближайшую

 

к

 

середине

 

РЛ

Далее

 

с

 

помощью

 

установ

-

ленных

 

ТТНП

 

или

 

измерительных

 

клещей

 

производится

 

подключение

 

УСЗ

 

поочередно

 

к

 

питающей

 

и

 

отходящей

 

от

 

ТП

 

кабельным

 

линиям

 (

рисунок

 2). 

Производится

 

срав

-

нение

 

показаний

 

прибора

Данный

 

подход

 

позволяет

 

по

-

сле

 

проведения

 

первых

 

измерений

 

на

 

ТП

 

исключить

 

из

 

мест

 

поиска

 

повреждения

 50% 

трассы

 

кабельной

 

линии

Если

 

показания

 

прибора

 

УСЗ

 

на

 

питающем

 

кабеле

 

мень

-

ше

 

показаний

 

прибора

 

на

 

РП

то

 

ОВБ

 

направляется

 

к

 

сле

-

дующей

 

ТП

 

по

 

направлению

 

к

 

РП

где

 

производит

 

ана

-

логичные

 

действия

 

и

 

т

.

д

до

 

однозначного

 

определения

участка

 

РЛ

.

Отключение

 

поврежденного

 

участка

распределительной

 

линии

 

и

 

работа

 

АВР

Персонал

 

ОВБ

 

возвращается

 

в

 

РП

где

 

вручную

 

отклю

-

чает

 

выключателем

 

поврежденную

 

распределительную

 

линию

Отключение

 

оборудования

 

или

 

кабельной

 

линии

имеющих

 

однофазное

 

замыкание

 

на

 

землю

персонал

 

Рис

. 2. 

Определение

 

места

 

повреждения

 

фидера

 

РП

 

с

 

помощью

 

устройства

 

УСЗ

Точка

 

замыкания

 

К

1. 

Компенсированная

 

нейтраль

Т П

k

– трансформатор тока 0-й

последовательности или
токоизмеритальные клещи

К

1

РП

Т П   1

Т П 3

Т П 4

Т П 2

≈½

L

L

-

½

L

Т П

l

Т П

m

Т П

n

– оперативно-выездная бригада

– направление следования ОВБ

при поиске повреждения

– показания УСЗ

Трансформатор

110/6(10) кВ

Трансформатор

заземления

нейтрали

ДГР

с К = 1

Ц П

0,0

1,0

2,0

3,0

5

7

9

11 13

0,0

1,0

2,0

3,0

5

7

9

11 13

0,0

1,0

2,0

3,0

5

7

9

11 13

0,0

1,0

2,0

3,0

5

7

9

11 13

0,0

1,0

2,0

3,0

5

7

9

11 13

0,0

1,0

2,0

3,0

5

7

9

11 13

0,0

1,0

2,0

3,0

5

7

9

11 13

0,0

1,0

2,0

3,0

5

7

9

11 13

0,0

1,0

2,0

3,0

5

7

9

11 13

0,0

1,0

2,0

3,0

5

7

9

11 13

22

Ежеквартальный

 

спецвыпуск

 

 3(10), 

сентябрь

 2018

Эксплуатация

 

и

 

ремонты


Page 7
background image

ОВБ

 

должен

 

производить

 

после

 

предварительно

 

выполненных

 

переключений

 

по

 

созданию

 

схемы

 

концевого

 

питания

 

по

-

врежденного

 

элемента

 

(

как

 

правило

без

 

гашения

 

или

 

с

 

кра

-

тковременным

 

гашением

 

по

-

требителей

 

с

 

предварительным

 

уведомлением

 

их

 

об

 

этом

). 

По

 

факту

 

отключения

 

питания

 

в

 

ТП

 

срабатывает

 

АВР

  (

за

 

исключе

-

нием

 

ТП

где

 

резервное

 

питание

 

не

 

преду

 

смотрено

).

Персонал

 

ОВБ

 

выезжает

 

на

 

ближайшие

 

к

 

месту

 

повреждения

 

ТП

 

и

 

отключает

 

поврежденный

 

кабельный

 

участок

 

выключате

-

лями

 

нагрузки

 (

ВН

), 

создавая

 

ви

-

димый

 

разрыв

и

 

КЛ

 

выводится

 

в

 

ремонт

.

На

 

рисунке

 2 

в

 

качестве

 

примера

представлена

 

прин

-

ципиальная

 

схема

 

участка

 

сети

для

 

которой

 

проведены

 

расчеты

 

высших

 

гармоник

 

в

 

токе

 3

I

0

 

с

 

целью

 

иллюстрации

 

процесса

 

поиска

 

места

 

повреждения

 

в

 

фидере

 

РП

 

с

 

помо

-

щью

 

устройства

 

УСЗ

Схематично