ПКУ 6(10) кВ и технические решения по его применению в зонах с отсутствием GSM-передачи информации в сетях 6(10) кВ

background image

background image

8

Ежеквартальный

 

спецвыпуск

 

 4 (19), 

декабрь

 2020

ПКУ

 6(10) 

кВ

 

и

 

технические

 

решения

 

по

 

его

 

применению

 

в

 

зонах

 

с

 

отсутствием

 

GSM-

передачи

 

информации

 

в

 

сетях

 6(10) 

кВ

Андрей

 

ТИХОВ

,

начальник

 

Департамен

-

та

 

технологического

 

развития

 

и

 

инноваций

 

«

Россети

 

Центр

 

и

 

Приволжье

»

Владимир

 

ЛЕБЕДЕВ

,

к

.

т

.

н

., 

заведующий

 

кафедрой

 

автомати

 -

чес

 

кого

 

управления

 

электро

 

энергетичес

-

кими

 

системами

 

Электро

 

энергетичес

-

кого

 

факультета

 

ФГБОУ

 

ВО

 «

ИГЭУ

»,

генеральный

 

директор

 

ООО

 

НПО

 «

ЦИТ

»

Виктор

 

АЙРАПЕТЯН

директор

 

по

 

научной

 

работе

 

ООО

 «

НПЦ

 

Приоритет

»

В

 

рамках

 

реализации

 

концепции

 

ПАО

 «

Россети

» «

Цифровая

 

трансформация

 2030», 

разработанной

 

во

 

исполнение

 

указов

 

Президента

 

и

 

распоряжений

 

Правительства

 

Российской

 

Федерации

в

 

которых

 

определены

 

национальные

 

цели

 

и

 

стратеги

-

ческие

 

задачи

 

развития

 

Российской

 

Федерации

 

на

 

период

 

до

 2030 

года

стоит

 

задача

 

по

 

оснащению

 

энергосистемы

 

РФ

 

устройствами

 

умного

 

учета

 

электрической

 

энер

-

гии

Кроме

 

этого

в

 

СТО

 34.01-3.1-002-2016 

ПАО

 «

Россети

» [1] 

указано

что

 

системы

 

учета

 

электроэнергии

 

в

 

электросетевом

 

комплексе

 

должны

 

охватывать

 

все

 

точки

 

коммерческого

 

(

расчетного

 

и

 

контрольного

и

 

технического

 

учета

 

активной

 

и

 

реактивной

 

электроэнергии

 

и

 

мощности

 

с

 

целью

 

получения

 

полного

 

баланса

 

электроэнергии

Зачастую

 

эти

 

точки

 

рас

-

полагаются

 

не

 

на

 

подстанциях

а

 

прямо

 

на

 

линиях

 

электропередачи

и

 

чтобы

 

обеспечить

 

учет

 

электроэнергии

 

в

 

этих

 

точках

применяются

 

пункты

 

коммерческого

 

учета

 (

ПКУ

).

В

 

связи

 

с

 

тем

что

 

на

 

сегодняшний

 

день

 

большинство

 «

отпаек

» 

линий

 6(10) 

кВ

 

и

 

боль

-

шое

 

количество

 

присоединений

 

трансформаторных

 

подстанций

 (

ТП

и

 

распределитель

-

Цифровизация

 

электросетевого

 

комплекса

 

невозможна

 

без

 

применения

 

цифровых

 

технологий

их

 

применение

 

позво

-

ляет

 

получить

 

ряд

 

существенных

 

технологических

 

и

 

эко

-

номических

 

преимуществ

Одним

 

из

 

наиболее

 

наглядных

 

примеров

 

являются

 

интеллектуальные

 

системы

 

учета

Последние

 

изменения

 

законодательных

 

нормативных

 

ак

-

тов

 

Российской

 

Федерации

 

в

 

связи

 

с

 

развитием

 

интеллек

-

туальных

 

систем

 

учета

  (

Федеральный

 

закон

 

от

 27.12.2018 

 522-

ФЗ

касаются

 

не

 

только

 

качественного

 

изменения

 

сис

 

тем

 

коммерческого

 

учета

но

 

и

 

систем

 

передачи

 

данных

 

от

 

интеллектуальных

 

приборов

 

учета

 

на

 

верхний

 

уровень

В

 

статье

 

рассматривается

 

также

 

организация

 

передачи

 

ин

-

формации

 

на

 

основе

 PLC-

технологии

 

и

 

возможность

 

орга

-

низации

 

передачи

 

данных

 

от

 

интеллектуальных

 

приборов

 

учета

 

с

 

применением

 PLC-

связи

 

с

 

помощью

 

объединенного

 

технического

 

решения

.

Цифровые

 

сети


background image

9

ных

 

пунктов

  (

РП

) 6(10) 

кВ

 

не

 

оборудованы

 

устройствами

 

учета

 

электрической

 

энергии

объем

 

устанавливаемых

 

ПКУ

 

достаточно

 

велик

и

 

сразу

 

можно

 

сказать

что

 

в

 

бли

-

жайшее

 

время

 

он

 

будет

 

только

 

увеличиваться

Существует

 

несколько

 

типов

 

ПКУ

один

 

из

 

которых

 — 

это

 

уже

 

ставшее

 

традиционным

 

решение

 

с

 

применением

 

элек

-

тромагнитных

 

трансформаторов

 

тока

 

и

 

напряжения

 

и

 

раз

-

личных

 

счетчиков

 

трансформаторного

 

включения

Пример

 

такого

 

ПКУ

 

представлен

 

на

 

рисунке

 1.

Среди

 

преимуществ

 

стоит

 

отметить

 

большое

 

количе

-

ство

 

производителей

 

электромагнитных

 

трансформаторов

 

и

 

счетчиков

в

 

связи

 

с

 

чем

 

стоимость

 

отдельных

 

вариантов

 

ПКУ

 

может

 

быть

 

достаточно

 

небольшой

однако

 

при

 

этом

 

не

 

стоит

 

забывать

 

о

 

том

что

 

за

 

счет

 

веса

 

и

 

габаритов

 

стоимость

 

монтажа

 

таких

 

ПКУ

 

может

 

быть

 

достаточно

 

существенной

что

в

 

свою

 

очередь

скажется

 

на

 

общей

 

стоимости

 

не

 

в

 

луч

-

шую

 

сторону

.

Кроме

 

электромагнитных

 

трансформаторов

 

при

 

органи

-

зации

 

точек

 

учета

 

электрической

 

энергии

 

возможно

 

приме

-

нение

 

цифровых

 

комбинированных

 

измерительных

 

транс

-

форматоров

 

ЦТТН

 6(10) 

кВ

пример

 

таких

 

ПКУ

 

представлен

 

на

 

рисунке

 2.

Данный

 

вид

 

ПКУ

 

имеет

 

ряд

 

существенных

 

преиму

-

ществ

 

по

 

сравнению

 

с

 

традиционными

 

электромагнитны

-

ми

 

трансформаторами

 [2]. 

ЦТТН

 6(10) 

кВ

 

меньше

легче

 

и

 

точнее

могут

 

устанавливаться

 

на

 

открытом

 

воздухе

 

без

 

применения

 

дополнительных

 

корпусов

не

 

подвержены

 

яв

-

лениям

 

феррорезонанса

насыщения

 

и

 

остаточной

 

намаг

-

ниченности

а

 

частотный

 

диапазон

 

измерения

 

цифровых

 

трансформаторов

 

исчисляется

 

тысячами

 

Гц

Применять

 

ЦТТН

 

можно

 

совместно

 

с

 

различными

 

счетчиками

 

как

 

при

-

нимающими

 

сигнал

 

в

 

формате

 

МЭК

 61850, 

так

 

и

 

со

 

счет

-

чиками

работающими

 

с

 

входными

 

сигналами

 

с

 

уровнем

 

до

 

нескольких

 

вольт

Для

 

работы

 

с

 

последними

 

в

 

составе

 

ЦТТН

 

не

 

требуется

 

электронных

 

компонентов

формирую

-

щих

 

информационный

 

поток

 

в

 

формате

 

протокола

 Sampled 

Values (IEC 61850-9-2), 

счетчики

 

подключаются

 

напрямую

 

к

 

преобразователям

На

 

данный

 

момент

 

такие

 

решения

 

уже

 

отработаны

 

и

 

нашли

 

применение

 

на

 

различных

 

объ

-

Рис

. 1. 

Традиционный

 

ПКУ

установленный

 

на

 

опоре

 

ЛЭП

Рис

. 2. 

Пример

 

ПКУ

 

на

 

базе

 

цифровых

 

измерительных

 

трансформаторов

 6(10) 

кВ


background image

10

Ежеквартальный

 

спецвыпуск

 

 4 (19), 

декабрь

 2020

ектах

поскольку

 

экономически

 

и

 

технически

 

оправданы

 

в

 

классе

 6(10) 

и

 35 

кВ

пример

 

такого

 

ПКУ

 

представлен

 

на

рисунке

 3.

Однако

 

цифровые

 

измерительные

 

трансформаторы

 — 

это

 

решение

 

прежде

 

всего

 

для

 

стационарного

 

размещения

 

на

 

цифровых

 

подстанциях

где

 

есть

 

не

 

только

 

средства

 

учета

но

 

и

 

устройства

 

релейной

 

защиты

 

и

 

автоматики

кроме

 

этого

 

подключение

 

ПКУ

 

на

 

базе

 

ЦТТН

 6(10) 

кВ

 

долж

-

но

 

осуществляться

 

в

 

рассечку

 

первичного

 

провода

а

 

для

 

работы

 

требуется

 

подвод

 

питания

 

от

 

стороннего

 

источника

 

(

им

 

может

 

являться

 

питающий

 

электромагнитный

 

ТН

 

или

 

емкостный

 

источник

 

питания

). 

При

 

этом

 

стоит

 

отметить

что

 

применение

 

цифровых

 

комбинированных

 

трансформато

-

ров

 

тока

 

и

 

напряжения

 

оправдано

 

при

 

реализации

 

ПКУ

 

на

 

классы

 

напряжения

 35 

и

 110 

кВ

в

 

которых

 

за

 

счет

 

малого

 

веса

 

и

 

габаритов

 

ЦТТН

 35 

кВ

 

и

 

ЦТТН

 110 

кВ

 

возможно

 

раз

-

мещение

 

ПКУ

 

непосредственно

 

на

 

опорах

 

ВЛ

 

без

 

затрат

 

на

 

капитальное

 

строительство

.

ПКУ

 

на

 

базе

 

электромагнитных

 

и

 

цифровых

 

транс

-

форматоров

согласно

 

СТО

 34.01-5.1-008-2018 

ПАО

 «

Рос

-

сети

» [3], 

относятся

 

к

 

типу

 

ПКУ

 

трансформаторного

 

вклю

-

чения

кроме

 

него

 

в

 

стандарте

 

организации

 

приводится

 

еще

 

один

 

тип

 — 

это

 

ПКУ

 

непосредственного

 

подключе

-

ния

именно

 

этот

 

тип

 

ПКУ

 

в

 

последнее

 

время

 

вызывает

 

наибольший

 

интерес

и

 

именно

 

на

 

него

 

ориентирована

 

программа

 

построения

 

систем

 

интеллектуального

 

учета

 

в

 

энерго

 

системе

 

РФ

.

В

 

целом

 

требования

 

к

 

этим

 

устройствам

 

аналогичны

 

требованиям

предъявляемым

 

к

 

традиционным

 

ПКУ

однако

 

есть

 

некоторые

 

особенности

:

1)

устройства

 

должны

 

размещаться

 

на

 

проводах

 

ВЛ

 

не

инвазивным

 

способом

 (

то

 

есть

 

без

 

рассечки

 

первичного

провода

);

2)

для

 

питания

 

электронных

 

компонентов

 

ПКУ

 

не

 

должно

применятся

 

дополнительных

 

источников

 

питания

 

в

 

от

-

дельном

 

корпусе

 (

электромагнитных

 

ТН

 

и

 

емкостных

 

ис

-

точников

 

питания

);

3)

передача

 

данных

 

об

 

измеренных

 

значениях

 

электриче

-

ской

 

энергии

 

должна

 

осуществляться

 

без

 

применения

дополнительных

 

устройств

в

 

удаленную

 

систему

 

сбора

данных

 

в

 

автоматическом

 

режиме

;

4)

обязательное

 

наличие

 

удаленного

 (

выносного

дисплея

.

Неоспоримым

 

преимуществом

 

ПКУ

 

непосредственного

подключения

 

является

 

малый

 

вес

 (

за

 

счет

 

чего

 

не

 

требует

-

ся

 

усиление

 

или

 

установка

 

дополнительных

 

опор

 

ВЛ

а

 

так

-

же

 

применение

 

при

 

монтаже

 

дополнительных

 

подъемных

 

средств

например

автокрана

и

 

возможность

 

неинвазивной

 

установки

 

на

 

ВЛ

Все

 

это

 

помогает

 

существенно

 

сократить

 

время

 

и

 

стоимость

 

монтажа

 

таких

 

ПКУ

 

по

 

сравнению

 

с

 

ПКУ

 

трансформаторного

 

включения

.

В

 

рамках

 

НИОКР

 

по

 

заказу

 «

Россети

 

Центр

 

и

 

Привол

-

жье

» 

ООО

 

НПО

  «

ЦИТ

» 

выполнила

 

разработку

 

автомати

-

зированной

 

точки

 

коммерческого

 

учета

 

электроэнергии

 

(

АТКУЭ

) 6(10) 

кВ

представленной

 

на

 

рисунке

 4, 

состоящей

 

из

 

трех

 

комбинированных

 

датчиков

 

тока

 

и

 

напряжения

подвешиваемых

 

на

 

проводах

 

ВЛ

  (

неизолированных

 

или

 

СИП

). 

Дополнительно

 

внутри

 

корпусов

размещенных

 

на

 

проводах

установлены

 

элементы

 

емкостного

 

отбора

 

энер

-

гии

 

для

 

питания

 

электронных

 

компонентов

все

 

три

 

дат

-

чика

 

подключаются

 

к

 

измерительно

-

коммуникационному

 

блоку

размещаемому

 

на

 

опоре

 

ЛЭП

Этот

 

блок

 

принимает

 

энергию

 

от

 

емкостного

 

устройства

 

питания

выполняет

 

об

-

работку

 

измеренных

 

датчиками

 

значений

 

тока

 

и

 

напряже

-

ния

рассчитывает

 

значения

 

передаваемой

 

электрической

 

энергии

выполняет

 

дополнительные

 

функции

  (

ПКЭ

ОМП

 

и

 

др

.), 

принимает

 

импульсы

 

синхронизации

а

 

также

 

пере

-

дает

 

информацию

 

удаленным

 

устройствам

 

в

 

автоматиче

-

ском

 

режиме

 

в

 

запротоколированном

 

формате

.

При

 

создании

 

АТКУЭ

 6(10) 

кВ

 

были

 

учтены

 

особен

-

ности

 

и

 

недостатки

 

существующих

 

решений

В

 

отличие

 

Рис

. 3. 

Пример

 

ПКУ

 

на

 

базе

 

цифровых

 

измерительных

 

транс

-

форматоров

 6(10) 

кВ

 

со

 

счетчиком

принимающим

 

аналоговые

 

сигналы

 

низкого

 

уровня

 

от

 

ЦТТН

 6(10) 

кВ

 

Рис

. 4. 

Автоматизированная

 

точка

 

коммерческого

 

учета

 

электроэнергии

 (

АТКУЭ

) 6(10) 

кВ

Цифровые

 

сети


background image

11

от

 

высоковольтных

 

счетчиков

 

АТКУЭ

 6(10) 

кВ

 

исполь

-

зует

 

трехпроводную

 

схему

 

измерений

а

 

также

 

имеет

 

расширенный

 

диапазон

 

значений

 

номинальных

 

токов

В

 

отличие

 

от

 

комбинированных

 

электронных

 

датчиков

 

тока

 

и

 

напряжения

применяемых

 

совместно

 

с

 

трехфаз

-

ными

 

статическими

 

счетчиками

 

активной

 

и

 

реактивной

 

электроэнергии

АТКУЭ

 6(10) 

кВ

 

использует

 

резистив

-

ный

 

датчик

 

для

 

измерения

 

значений

 

напряжения

Такой

 

тип

 

датчика

 

характеризуется

 

низким

 

значением

 

темпе

-

ратурного

 

коэффициента

 

сопротивления

  (

ТКС

). 

Помимо

 

этих

 

отличий

 

в

 

АТКУЭ

 6(10) 

кВ

 

применяются

 

полностью

 

пассивные

 

преобразователи

 

тока

 

и

 

напряжения

кото

-

рые

 

не

 

содержат

 

в

 

своем

 

составе

 

усилителей

 

и

 

имеют

 

при

 

этом

 

те

 

же

 

меньшие

 

погрешности

 

измерения

Также

АТКУЭ

 6(10) 

кВ

 

выполняет

 

функции

 

РЗиА

  (

ОМП

 

и

 

опре

-

деления

 

смещения

 

нейтрали

), 

по

 

сути

заменяя

 

собой

 

так

 

называемые

 

индикаторы

 

короткого

 

замыкания

  (

ИКЗ

) [4], 

образуя

 

при

 

этом

 

единую

 

информационную

 

систему

в

 

ко

-

торой

 

находятся

 

все

 

АТКУЭ

.

Построение

 

единой

 

информационной

 

системы

 

с

 

при

-

менением

 

ПКУ

 6(10) 

кВ

 

прямого

 

включения

элементов

 

рас

-

пределенной

 

автоматизации

 

возможно

 

только

 

при

 

наличии

 

надежных

 

систем

 

передачи

 

данных

 

на

 

верхний

 

уровень

 

систем

 

оперативно

-

технологического

 

управления

 

распреде

-

лительными

 

сетями

 

и

 

систем

 

автоматизированного

 

коммер

-

ческого

 

учета

.

С

 

учетом

 

российских

 

масштабов

 

эта

 

задача

 

усложняется

 

и

 

технически

и

 

экономически

 

по

 

мере

 

перемещения

 

с

 

за

-

пада

 

на

 

восток

 

нашей

 

огромной

 

Родины

Охват

 

территорий

 

даже

 

центральных

 

регионов

 

России

 

связью

 

стандарта

 GSM 

не

 

достигает

 100%, 

не

 

говоря

 

о

 

восточных

 

регионах

а

 

строи

-

тельство

 

или

 

аренда

 

ВОЛС

 

для

 

сетевых

 

компаний

 

является

 

дополнительной

 «

гирей

» 

на

 «

тарифных

 

весах

». 

В

 

этих

 

условиях

 

технические

 

решения

 

по

 

построению

 

сети

 

связи

 

с

 

использованием

 

электросетевой

 

инфра

-

структуры

 

становятся

 

архиважными

В

 

рамках

 

НИОКР

 

по

 

заказу

  «

Россети

 

Центр

 

и

 

Приволжье

» 

ООО

  «

НПЦ

  «

При

-

оритет

» 

завершает

 

в

 2020 

году

 

разработку

 

системы

 

свя

-

зи

 

в

 

распределительных

 

сетях

 6(10) 

кВ

 

и

 35 

кВ

 

на

 

основе

 

PLC-

технологии

.

Аббревиатура

 PLC (

англ

. Power Line Communication) — 

коммуникация

построенная

 

на

 

линиях

 

электропередачи

Технология

 PLC 

базируется

 

на

 

использовании

 

силовых

 

электросетей

 

для

 

высокоскоростного

 

информационного

 

обмена

Эксперименты

 

по

 

передаче

 

данных

 

по

 

электро

-

сети

 

велись

 

достаточно

 

давно

но

 

низкая

 

скорость

 

переда

-

чи

 

и

 

слабая

 

помехозащищенность

 

были

 

наиболее

 

узкими

 

местами

 

данной

 

технологии

Появление

 

более

 

мощных

 

DSP-

процессоров

  (

цифровые

 

сигнальные

 

процессоры

дало

 

возможность

 

использовать

 

более

 

сложные

 

способы

 

модуляции

 

сигнала

такие

 

как

 OFDM-

модуляция

что

 

по

-

зволило

 

значительно

 

продвинуться

 

вперед

 

в

 

реализации

 

технологии

 PLC.

OFDM — (

англ

. Orthogonal frequency-division multi plex-

ing) — 

мультиплексирование

 

с

 

ортогональным

 

частотным

 

разделением

 

каналов

представляет

 

из

 

себя

 

цифровую

 

схе

-

му

 

модуляции

при

 

которой

 

высокоскоростной

 

поток

 

данных

 

разделяется

 

на

 

несколько

 

относительно

 

низкоскоростных

 

потоков

каждый

 

из

 

которых

 

передается

 

на

 

отдельной

 

под

-

несущей

 

частоте

 

с

 

последующим

 

объединением

 

данных

Это

 

сложная

 

математическая

 

обработка

реализованная

 

на

 

языках

 

высокого

 

и

 

низкого

 

уровней

.

Следует

 

отметить

 

то

что

 

линии

 

электропередачи

явля

-

ясь

 

каналом

 

информационного

 

сигнала

являются

 

источни

-

ком

 

шума

который

 

также

 

хорошо

 

передается

 

по

 

линии

При

-

чем

чем

 

выше

 

класс

 

напряжения

 

ЛЭП

тем

 

больше

 

уровень

 

шума

 

генерируется

 

данной

 

линией

Распределение

 

переда

-

чи

 

по

 

математически

 

разделенным

 

частотным

 

каналам

 

поз

-

воляет

 

существенно

 

снизить

 

влияние

 

шумовой

 

компоненты

 

на

 

скорость

 

передачи

 

всего

 

пакета

 

информации

.

Сложная

 

математическая

 

обработка

 

предполагает

 

кор

-

ректировку

 

параметров

 

сигнала

 

приема

-

передачи

 

информа

-

ции

 

в

 

зависимости

 

от

 

помеховой

 

обстановки

основанной

 

на

 

корректировке

 

АЧХ

 (

амплитудно

-

частотной

 

характеристики

своей

 

передачи

а

 

также

 

осуществляет

 

динамическое

 

вклю

-

чение

/

отключение

 

несущей

 

частоты

 (

рисунок

 5).

Структурная

 

схема

отражающая

 

механизм

 

организации

 

PLC-

связи

представлена

 

на

 

рисунке

 6. 

Организация

 

сетей

 

связи

использующих

 

силовые

 

линии

 

среднего

 

напряжения

 

в

 

качестве

 

физической

 

среды

 

переда

-

чи

 

данных

связана

 

с

 

необходимостью

 

учитывать

 

некоторые

 

специфические

 

особенности

 

этих

 

линий

.

К

 

ним

 

относятся

:

большое

 

разнообразие

 

топологий

требующее

 

большой

гибкости

 

от

 

протоколов

 

сетевого

 

уровня

 

при

 

ограничен

-

ной

 

пропускной

 

способности

 

каналов

;

большое

 

количество

 

и

 

многообразие

 

в

 

реализации

ответвлений

 

линий

приводящее

 

к

 

соответствующим

отражениям

 

и

 

затуханиям

 

ВЧ

-

сигнала

;

Рис

. 5. 

Примеры

 

математически

 

обработанных

 

сигналов

 

для

 

по

-

вышения

 

пропускной

 

способности


background image

12

Ежеквартальный

 

спецвыпуск

 

 4 (19), 

декабрь

 2020

большая

 

нестабильность

 

импеданса

 

линий

 

в

 

зависимо

-

сти

 

от

 

подключаемой

/

отключаемой

 

нагрузки

;

большая

 

асимметрия

 

АЧХ

-

трактов

;

подверженность

 

сильным

 

наводкам

 

от

 

действующих

систем

 

традиционной

 

ВЧ

-

связи

развернутых

 

на

 

смеж

-

ных

 

линиях

 

большего

 

напряжения

.

Разработанное

 

оборудование

 

позволяет

 

создавать

 

сети

связи

 

при

 

любой

 

топологии

 

электрической

 

сети

Могут

 

быть

 

реализованы

 

различные

 

варианты

 

взаимодействия

 

между

 

узлами

 

сети

 

связи

точка

 — 

точка

;

точка

 — 

много

 

точек

 («

звезда

»);

«

дерево

» 

с

 

ретрансляцией

 

с

 

временным

 

разделением

ресурса

;

«

дерево

» 

с

 

ретрансляцией

 

с

 

частотным

 

разделением

диапазона

;

смешанные

 

варианты

.

Для

 

обеспечения

 

максимальной

 

скорости

 

и

 

минималь

-

ных

 

задержек

 

передаваемой

 

информации

 

проводится

 

опти

-

мизация

 

топологии

 

сети

 

связи

 

исходя

 

из

 

ограничения

 

коли

-

чества

 

ретрансляций

 

данных

передаваемых

 

от

 

удаленного

 

терминала

 

головному

.

Очень

 

важную

 

часть

 

задачи

 

организации

 

сетей

 

связи

 

по

 

силовым

 

линиям

 

составляют

 

устройства

 

высоковольтного

 

присоединения

 

к

 

ним

выполняющие

 

функции

 

инжекции

 

ВЧ

-

сигнала

 

из

 

передатчика

 

в

 

силовую

 

линию

 

и

 

обратно

 

из

 

сило

-

вой

 

линии

 

в

 

приемник

Устройство

 

присоединения

 

должно

 

обеспечивать

 

гальваническую

 

развязку

 

модемов

 

от

 

высоко

-

Рис

. 6. 

Блок

-

схема

 

аппаратуры

 

передачи

 

по

 PLC-

связи

го

 

напряжения

 

промышленной

 

частоты

а

 

также

 

максималь

-

но

 

возможное

 

согласование

 

волновых

 

сопротивлений

 

сило

-

вой

 

линии

 

и

 

ВЧ

-

тракта

 

от

 

модема

 

до

 

силовой

 

линии

.

На

 

линиях

 35–1150 

кВ

 

применяются

 

так

 

называемые

 

емкостные

 

устройства

 

присоединения

состоящие

 

из

 

высо

-

ковольтного

 

конденсатора

 

связи

 

и

 

согласующего

 

фильтра

 

(

фильтра

 

присоединения

).

На

 

линиях

 6–20 

кВ

 

применяются

 

и

 

емкостные

  (

рису

-

нок

 7), 

и

 

индуктивные

 (

рисунок

 8), 

а

 

также

 

комбинирован

-

ные

 

устройства

 

присоединения

В

 

ходе

 

проведенных

 

объектных

 

испытаний

 

и

 

опытной

 

эксплуатации

 

оборудования

 

на

 

линиях

 35 

кВ

 

с

 

применени

-

ем

 

емкостных

а

 

затем

 

и

 

комбинированных

 

устройств

 

при

-

соединения

 

были

 

выявлены

 

неоптимальное

 

согласование

 

волновых

 

сопротивлений

а

 

также

 

необходимость

 

умень

-

шения

 

потерь

 

в

 

фильтре

 

присоединения

 

при

 

пониженном

 

импедансе

 

нагрузки

Решение

 

этих

 

задач

 

требует

 

проведе

-

ния

 

отдельных

 

исследований

 

с

 

последующей

 

доработкой

 

(

или

 

новой

 

разработкой

оптимального

 

устройства

 

присо

-

единения

 

к

 

линиям

 35 

кВ

.

Развитие

 

представленных

 

решений

по

 

мнению

 

авторов

следует

 

развивать

 

в

 

направлениях

представленных

 

ниже

.

С

 

целью

 

оптимизации

 

экономических

 

параметров

 

вне

-

дрения

 

разработанной

 

системы

 

связи

 

по

 

линиям

 6–10–20–

35 

кВ

 

необходимо

 

провести

 

работы

 

по

 

существенному

 

сни

-

жению

 

себестоимости

 

аппаратуры

Наиболее

 

радикальным

 

решением

 

в

 

этом

 

направлении

 

является

 

разработка

 

специ

-

ализированной

 

микросхемы

В

 

этом

 

направлении

 

ведутся

 

предварительные

 

проработ

-

ки

 

с

 

ведущими

 

отечественны

-

ми

 

производителями

 

микро

-

схем

Также

 

в

 

целях

 

экономии

 

места

 

на

 

энергообъекте

 

и

 

оп

-

тимизации

 

параметров

 

сле

-

дует

 

рассмотреть

 

возмож

-

ность

 

объединения

 

решений

изначально

 

выполненных

 

в

 

виде

 

отдельных

 

высоко

-

вольтных

 

ПКУ

 

и

 

отдельных

 

устройств

 

присоединения

Рис

. 7. 

Емкостные

 

устройства

 

присоединения

 

УПЕ

-10-2200, 

УПЕ

-35-2200, 

УПК

-10-11

Рис

. 8. 

УП

-01 

индуктивное

 

устройство

 

присоединения

Цифровые

 

сети


background image

13

Это

 

позволит

 

использовать

 

единую

 

высоковольтную

 

изоляцию

единые

 

элементы

 

передачи

 

информации

 

и

 

в

 

целом

 

получить

 

комплексное

 

решение

позволяющее

 

получать

 

и

 

одновременно

 

передавать

 

метрологическую

 

информацию

причем

 

не

 

только

 

в

 

пределах

 

подстанции

но

 

и

 

удаленным

 

объектам

.

По

 

мнению

 

авторов

в

 

ближайшее

 

время

 

ПКУ

 

непо

-

средственного

 

подключения

 

вытеснят

 

ПКУ

 

трансфор

-

маторного

 

включения

  (

за

 

исключением

 

специальных

 

случаев

требующих

 

повышенной

 

физической

 

защиты

 

измерительных

 

преобразователей

а

 

также

 

случаев

 

при

-

менения

 

в

 

экстремальных

 

температурных

 

условиях

). 

Преимущества

 

ПКУ

 

непосредственного

 

подключения

описанные

 

в

 

статье

обусловливают

 

повышенный

 

инте

-

рес

 

сетевых

 

организаций

 

к

 

таким

 

устройствам

поскольку

 

их

 

применение

 

позволит

 

дешевле

 

и

 

быстрее

 

выполнить

 

поставленные

 

перед

 

энергетиками

 

задачи

 

в

 

части

 

созда

-

ния

 

систем

 

интеллектуального

 

учета

 

и

 

при

 

этом

 

получить

 

новый

ранее

 

недоступный

 

функционал

что

 

повлечет

 

за

 

собой

 

снижение

 

доли

 

нетехнических

 

потерь

  (

за

 

счет

 

установки

 

ПКУ

 

во

 

всех

 

контролируемых

 

точках

), 

а

 

также

 

снизит

 

величину

 

эксплуатационных

 

затрат

 (

за

 

счет

 

авто

-

матического

 

сбора

 

показаний

а

 

также

 

за

 

счет

 

внедрения

 

систем

 

определения

 

места

 

повреждения

 

в

 

сетях

 

среднего

 

напряжения

).

Исследования

 

выполнены

 

при

 

финансовой

 

поддержке

 

«

Россети

 

Центр

 

и

 

Приволжье

» 

в

 

соответствии

 

с

 

договором

 

на

 

выполнение

 

научно

-

исследовательских

 

и

 

опытно

-

кон

-

структорских

 

работ

 

по

 

теме

  «

Исследование

 

физических

 

процессов

 

функционирования

 

и

 

разработка

 

опытного

 

об

-

разца

 

автоматизированной

 

точки

 

коммерческого

 

учета

 

электроэнергии

 6(10) 

кВ

 

с

 

магнитотранзисторным

 

пре

-

образователем

 

для

 

нужд

  «

Россети

 

Центр

 

и

 

Приволжье

» 

и

 

договором

 

на

 

выполнение

 

научно

-

исследовательских

 

и

 

опытно

-

конструкторских

 

работ

 

по

 

теме

  «

Разработка

 

оборудования

 

для

 

создания

 

технологической

 

сети

 

связи

 

в

 

распределительных

 

сетях

 6(10) 

кВ

 

и

 35 

кВ

 

на

 

основе

 PLC-

технологии

».  

ЛИТЕРАТУРА

1.

СТО

 34.01-3.1-002-2016. 

Типовые

 

технические

 

решения

 

под

-

станций

 6–110 

кВ

Стандарт

 

организации

 

ПАО

  «

Россети

»,

2016. 343 

с

.

2.

Лебедев

 

В

.

Д

., 

Яблоков

 

А

.

А

., 

Филатова

 

Г

.

А

., 

Литвинов

 

С

.

Н

.,

Панащатенко

 

А

.

В

., 

Готовкина

 

Е

.

Е

Исследование

 

характери

-

стик

 

и

 

перспективы

 

использования

 

цифровых

 

трансформа

-

торов

 

тока

 

и

 

напряжения

 // 

ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ

Передача

и

 

распределение

, 2018, 

 2(47). 

С

. 22–27.

3.

СТО

 34.01-5.1-008-2018. 

Пункты

 

коммерческого

 

учета

 

элек

-

троэнергии

 

уровнем

 

напряжения

 6–20 

кВ

Общие

 

техниче

-

ские

 

требования

Стандарт

 

организации

 

ПАО

  «

Россети

»,

2018. 52 

с

.

4.

Экономическая

 

эффективность

 

внедрения

 

индикаторов

короткого

 

замыкания

 

в

 

распределительных

 

сетях

 6–35 

кВ

.

URL: https://www.elec.ru/articles/ekonomicheskaja-effektivnost-
vnedrenija-indikatoro/.


Оригинал статьи: ПКУ 6(10) кВ и технические решения по его применению в зонах с отсутствием GSM-передачи информации в сетях 6(10) кВ

Читать онлайн

Цифровизация электросетевого комплекса невозможна без применения цифровых технологий, их применение позволяет получить ряд существенных технологических и экономических преимуществ. Одним из наиболее наглядных примеров являются интеллектуальные системы учета. Последние изменения законодательных нормативных актов Российской Федерации в связи с развитием интеллектуальных систем учета (Федеральный закон от 27.12.2018 № 522-ФЗ) касаются не только качественного изменения систем коммерческого учета, но и систем передачи данных от интеллектуальных приборов учета на верхний уровень. В статье рассматривается также организация передачи информации на основе PLC-технологии и возможность организации передачи данных от интеллектуальных приборов учета с применением PLC-связи с помощью объединенного технического решения.

Поделиться:

Спецвыпуск «Россети» № 1(32), март 2024

О необходимости расширения профиля информационной модели линии электропередачи переменного тока, определенной серией ГОСТ 58651

Цифровая трансформация / Цифровые сети / Цифровая подстанция
Карельский филиал ПАО «Россети Северо-Запад»
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 1(82), январь-февраль 2024

Система диагностики АКБ «Репей»

Энергоснабжение / Энергоэффективность Цифровая трансформация / Цифровые сети / Цифровая подстанция Возобновляемая энергетика / Накопители Диагностика и мониторинг
ООО НПП «Микропроцессорные технологии»
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 1(82), январь-февраль 2024

Использование цифровых двойников как перспективное направление развития технологий дистанционного управления силовым оборудованием и устройствами релейной защиты и автоматики

Цифровая трансформация / Цифровые сети / Цифровая подстанция Релейная защита и автоматика
Гвоздев Д.Б. Грибков М.А. Шубин Н.Г.
Спецвыпуск «Россети» № 4(31), декабрь 2023

Риски применения электротехнических комплексов на основе CIM-модели (МЭК 61970, МЭК 61968) в сетевом комплексе России

Цифровая трансформация / Цифровые сети / Цифровая подстанция
Филиал ПАО «Россети Кубань» — Армавирские электрические сети
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»