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
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
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
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
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
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
изображены
пять
питаю
-
щих
ТП
фидеров
6(10)
кВ
:
первый
—
общей
протяженностью
2,5
км
с
четырьмя
промежуточными
ТП
,
со
второго
по
пя
-
тый
—
длиной
по
2,5
км
каждый
с
одной
ТП
в
конце
фидера
.
Источником
питания
в
данной
схеме
является
понижающий
трансформатор
110/6(10)
кВ
.
На
рисунке
представлена
схема
движения
ОВБ
,
а
также
диаграммы
,
показывающие
амплитуды
гармо
-
ник
(
с
5-
й
по
13-
ю
)
тока
нулевой
последовательности
на
РП
и
ТП
,
суммарное
значение
которых
фиксирует
УСЗ
при
повреждении
в
точке
К
1.
На
поврежденном
фидере
(
в
его
начале
)
показания
прибора
имеют
максимальную
величину
,
а
в
конце
этого
фидера
—
минимальную
ве
-
личину
.
Таким
образом
,
в
течение
весьма
продолжительного
и
трудозатратного
процесса
поиска
повреждения
сеть
работает
в
ненормальном
режиме
ОЗЗ
.
ПРОЦЕСС
ПОИСКА
ПОВРЕЖДЕННОГО
УЧАСТКА
ЛИНИИ
В
СЕТИ
С
НИЗКООМНЫМ
РЕЗИСТИВНЫМ
ЗАЗЕМЛЕНИЕМ
НЕЙТРАЛИ
Процедуры
поиска
однофазного
либо
многофазного
по
-
вреждения
в
сети
с
низкоомным
резистивным
заземле
-
нием
нейтрали
практически
не
отличаются
и
,
кроме
того
,
идентичны
поиску
многофазного
повреждения
в
сети
с
изо
-
лированной
/
компенсированной
нейтралью
.
Присоединение
с
повреждением
отключается
авто
-
матически
(
действием
простых
токовых
защит
)
выклю
-
чателем
в
ЦП
или
РП
,
затем
срабатывает
АВР
в
ТП
.
Да
-
лее
сеть
работает
в
послеаварийной
схеме
,
по
команде
ДРЭС
оперативно
-
выездная
бригада
выезжает
на
рас
-
пределительную
линию
для
поиска
места
повреждения
при
помощи
устройства
поиска
повреждения
(
УПП
,
ри
-
сунок
3) (
применение
УСЗ
здесь
невозможно
,
так
как
на
время
поиска
повреждения
распределительная
линия
отключена
).
Устройство
состоит
из
двух
полых
штанг
из
стекло
-
текстолита
.
Элементы
электрической
схемы
размещены
внутри
штанг
.
Связь
с
ними
выполнена
гибким
проводом
в
высоковольтной
силиконовой
изоляции
.
На
концах
штанг
Условные обозначения:
1
– индикатор УПП-102
2
– место замыкания
– путь прохождения тока
A
B
C
A
НТМИ-6(10)
1
2
Рис
. 3.
Иллюстрация
проведения
измерений
при
помощи
УПП
23
размещены
контактные
выводы
для
касания
токоведущих
частей
.
По
принципу
действия
устройство
представляет
собой
миллиамперметр
для
измерения
тока
при
напря
-
жении
6/
√
3
или
10/
√
3
кВ
.
Измеряя
устройством
значение
тока
между
цепью
рабочего
напряжения
(6–10
кВ
)
и
фаза
-
ми
проверяемой
линии
,
можно
судить
о
наличии
или
от
-
сутствии
повреждений
на
ней
.
То
есть
на
отделенную
види
-
мым
разрывом
линию
,
имеющую
повреждение
,
с
помощью
штанг
устройства
поочередно
подается
напряжение
на
каждую
ее
фазу
от
любой
фазы
шин
,
находящихся
под
на
-
пряжением
.
Поиск
поврежденного
участка
при
помощи
УПП
—
трудоемкий
и
времязатратный
процесс
.
Во
-
первых
,
для
определения
поврежденной
фазы
необходимо
отключать
трансформаторы
от
линии
,
в
противном
случае
показания
индикатора
на
всех
фазах
окажутся
близкими
по
значению
,
так
как
все
три
фазы
будут
иметь
электрическую
цепь
через
обмотку
силового
трансформатора
.
Во
-
вторых
,
повреж
-
денную
распределительную
линию
необходимо
делить
на
участки
отключением
выключателей
нагрузки
,
отделять
участки
видимыми
разрывами
:
сначала
на
2
участка
,
за
-
тем
провести
измерения
и
разделить
поврежденный
уча
-
сток
еще
на
2,
и
так
до
тех
пор
,
пока
не
будет
определено
,
между
какими
ТП
находится
повреждение
.
Для
ускорения
определения
поврежденных
участков
линии
может
потре
-
боваться
использование
под
руководством
диспетчера
двух
ОВБ
,
оснащенных
устройствами
УПП
.
В
этом
случае
одна
ОВБ
делит
линию
на
участки
,
другая
производит
про
-
верку
с
помощью
устройства
.
При
отсутствии
повреждения
до
места
деления
одна
бригада
включает
проверенный
участок
,
другая
отключает
все
отходящие
присоединения
в
ТП
,
где
производилось
деление
,
включение
шины
этой
ТП
со
стороны
головной
линии
и
проверяет
устройством
все
отходящие
присоединения
.
После
выявления
на
одном
из
них
повреждений
первая
бригада
может
быть
использо
-
вана
для
дополнительного
деления
поврежденного
присо
-
единения
и
т
.
д
.
После
однозначного
определения
поврежденного
участ
-
ка
персонал
ОВБ
выезжает
на
ближайшие
к
месту
повреж
-
ЛИТЕРАТУРА
1.
Правила
устройства
электроустано
-
вок
. 7-
е
и
6-
е
издания
.
Утверждены
Приказом
Министерства
энергетики
РФ
от
08.07.2002
№
204 «
Об
утверж
-
дении
глав
Правил
устройства
элек
-
троустановок
».
СПб
.:
Издательство
ДЕАН
, 2011. 1168
с
.
2.
Беляков
Н
.
Н
.
Исследование
перена
-
пряжений
при
дуговых
замыканиях
на
землю
в
сетях
6–10
кВ
с
изолиро
-
ванной
нейтралью
//
Электричество
,
1957,
№
5.
С
. 18–27.
3.
Лихачев
Ф
.
А
.
Защита
от
внутренних
перенапряжений
установок
3–220
кВ
.
М
.:
Энергия
, 1968. 101
с
.
4.
Костенко
М
.
В
.,
Богатенков
И
.
М
.,
Ми
-
хайлов
Ю
.
А
.,
Халилов
Ф
.
Х
.
Перена
-
пряжения
при
дуговых
замыканиях
на
землю
,
включениях
и
отключе
-
ниях
индуктивных
элементов
:
Ито
-
ги
науки
и
техники
.
ВИНИТИ
.
Сер
.
«
Электрич
.
станции
и
сети
»,
том
17.
105
с
.
5.
Руководство
по
защите
электриче
-
ских
сетей
6–1150
кВ
от
грозовых
и
внутренних
перенапряжений
/
Под
научной
редакцией
Н
.
Н
.
Тиходее
-
ва
, 2-
е
издание
.
Санкт
-
Петербург
:
ПЭИПК
Минтопэнерго
РФ
, 1999.
153
с
.
6.
Евдокунин
Г
.
А
.
О
принципах
постро
-
ения
релейной
защиты
от
однофаз
-
ных
замыканий
на
землю
в
сетях
6–35
кВ
//
Энергоэксперт
, 2007,
№
4.
136 c.
7.
Евдокунин
Г
.
А
.,
Титенков
С
.
С
.
Резис
-
тивное
заземление
нейтрали
сетей
6–35
кВ
.
СПб
.:
Терция
, 2009. 188
с
.
дения
ТП
и
отключает
поврежденную
КЛ
выключателями
нагрузки
(
ВН
),
создавая
видимый
разрыв
.
Таким
образом
,
низкоомное
резистивное
заземление
позволяет
эффективно
решить
1
этап
процесса
управ
-
ления
отключениями
—
определить
и
отключить
распре
-
делительную
линию
с
поврежденным
кабелем
.
В
свою
очередь
,
локализация
повреждения
с
переходом
на
низкоомное
резистивное
заземление
нейтрали
остается
весьма
трудоемкой
.
Однако
обеспечение
таким
режимом
нейтрали
достаточной
величины
тока
ОЗЗ
в
месте
по
-
вреждения
создает
предпосылки
к
автоматизации
про
-
цесса
определения
поврежденного
участка
.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Простая
и
надежная
релейная
защита
от
ОЗЗ
всей
рас
-
пределительной
сети
6–10
кВ
может
быть
построена
толь
-
ко
при
низкоомном
заземлении
нейтрали
.
Уже
сейчас
в
ПАО
«
Ленэнерго
»
реализуются
принци
-
пы
СТО
,
регламентирующего
требования
к
организации
низкоомного
резистивного
заземления
нейтрали
(
выбор
сопротивления
резистора
,
мощности
ТЗН
(
ФМЗО
),
уставок
защит
и
др
.),
с
целью
выполнения
принятой
программы
по
переводу
всей
кабельной
сети
6–10
кВ
Санкт
-
Петербурга
на
низкоомное
резистивное
заземление
нейтрали
.
Параллельно
с
программой
перехода
на
низкоомное
резистивное
заземление
нейтрали
в
кабельной
сети
ПАО
«
Ленэнерго
»
для
автоматизации
поиска
поврежде
-
ний
реализуется
программа
по
оснащению
РУ
6–10
кВ
устройствами
УТКЗ
(
указатели
прохождения
тока
корот
-
кого
замыкания
).
Дальнейшая
автоматизация
сети
6–10
кВ
с
выбором
оптимального
алгоритма
—
комплексная
задача
,
реше
-
ние
которой
должно
учитывать
возможность
развития
сети
,
различные
режимы
ее
работы
в
нормальной
и
ре
-
монтных
схемах
,
надежность
ее
функционирования
,
многообразие
оборудования
,
схемные
и
компоновоч
-
ные
решения
,
принятые
в
сетевой
компании
.
Эти
во
-
просы
будут
рассмотрены
в
последующих
публика
-
циях
.
24
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
3(10),
сентябрь
2018
Эксплуатация
и
ремонты
Оригинал статьи: Переход к резистивному заземлению нейтрали в сети 6–10 кВ ПАО «Ленэнерго» как шаг на пути к автоматизации
В статье рассмотрены существующие режимы работы нейтрали в сети 6–10 кВ ПАО «Ленэнерго», описаны процедуры ликвидации технологических нарушений, проведена оценка влияния режима нейтрали сети на действия персонала по ликвидации технологических нарушений и возможности их автоматизации.
