20
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
1(4),
март
2017
Валерий
БРЫКИН
,
начальник
сектора
диагностики
элек
-
тр
отехнической
службы
Департамента
эксплуатации
и
ремонта
АО
«
Тюменьэнерго
»
Предотвращение
недокомпенсации
как
превентивная
противоаварийная
мера
в
сетях
6–35
кВ
С
началом
внедрения
в
сетях
6–35
кВ
резистивно
-
го
заземления
нейтрали
компенсация
емкостного
тока
замыкания
на
землю
не
утратила
своего
зна
-
чения
,
поскольку
ограничение
токов
однофазного
замыкания
на
землю
сохраняется
в
требованиях
действую
-
щих
нормативно
-
технических
документов
(
НТД
).
В
то
же
вре
-
мя
существующий
НТД
по
компенсации
устарел
,
не
отражая
появление
новых
типов
дугогасящих
реакторов
(
ДГР
)
и
авто
-
регуляторов
к
ним
,
кабелей
с
изоляцией
из
сшитого
полиэти
-
лена
.
Наряду
с
этим
,
ДГР
сами
создают
ряд
особенностей
,
одной
из
которых
является
опасность
нерасчетных
перена
-
пряжений
при
возникновении
однофазной
продольной
не
-
симметрии
,
если
исходная
настройка
с
недокомпенсацией
.
Эта
тема
затронута
в
НТД
,
но
нашлись
аспекты
для
ее
более
углубленного
повторения
—
в
частности
,
с
учетом
не
заме
-
ченной
ранее
принципиальной
опечатки
в
выражении
для
максимального
аварийного
смещения
нейтрали
.
По
итогам
изложения
темы
на
расчетном
примере
рассматриваются
противоаварийные
мероприятия
,
направленные
на
предот
-
вращение
последствий
вынужденной
недокомпенсации
В
настоящее
время
,
когда
так
актуальна
задача
прод
-
ления
срока
эксплуатации
электрооборудования
на
основе
определения
его
остаточного
ресурса
,
все
более
возрастает
роль
диагностики
.
Как
известно
,
диагностика
—
это
комплекс
программно
-
инструментальных
и
организационных
меро
-
приятий
по
определению
технического
состояния
объекта
.
Но
если
придается
такое
значение
диагностированию
каж
-
дого
отдельного
трансформатора
,
аппарата
,
изолятора
,
то
логично
признать
,
что
еще
более
эффективным
и
первооче
-
редным
должно
являться
перманентное
выявление
(
и
по
-
следующее
скорейшее
предотвращение
)
аварийных
ситу
-
аций
,
возникающих
в
текущей
работе
электрических
сетей
в
целом
.
Одной
из
таких
типичных
ситуаций
в
распределительных
сетях
6–10
кВ
следует
признать
допущение
,
в
силу
фактиче
-
ски
складывающихся
обстоятельств
,
настройки
дугогасящих
реакторов
(
далее
—
ДГР
)
с
недокомпенсацией
,
величина
которой
может
значительно
превышать
5%,
разрешенные
в
[1,
п
.1.5].
В
другом
нормативно
-
техническом
документе
(
да
-
лее
—
НТД
) [2,
п
. 5.11.10] «…
разрешается
применение
на
-
стройки
с
недокомпенсацией
лишь
временно
при
отсутствии
ДГР
необходимой
мощности
и
при
условии
,
что
аварийно
возникающие
несимметрии
емкостей
фаз
сети
не
могут
при
-
вести
к
появлению
напряжения
смещения
нейтрали
,
пре
-
вышающего
70%
фазного
напряжения
».
Это
условие
будет
здесь
далее
рассмотрено
подробнее
,
но
прежде
необходи
-
мо
еще
привлечь
внимание
к
последнему
абзацу
п
. 5.11.12
из
[2]: «
Настройка
ДГР
на
основании
измерений
емкостного
тока
замыкания
на
землю
(
далее
—
I
C
)
и
тока
компенсации
ДГР
(
далее
—
I
L
)
разрешается
,
только
если
I
C
компенсиру
-
емой
сети
изменяется
в
среднем
не
чаще
двух
раз
в
сутки
с
расстройкой
компенсации
не
более
5% ».
Такой
жесткий
контроль
изменения
в
течение
суток
емкостного
тока
трудно
-
выполним
в
условиях
,
когда
в
сетях
еще
очень
много
ДГР
не
плавно
,
а
ступенчато
регулируемых
,
измерители
расстройки
компенсации
(
ИРК
)
отсутствуют
,
а
изменение
ступеней
регу
-
лирования
ДГР
производится
по
табличным
значениям
как
I
C
,
так
и
I
L
.
В
итоге
переход
сети
в
режим
недокомпенсации
реален
,
чем
и
создается
потенциально
аварийная
ситуация
.
Кроме
того
,
очень
важны
еще
два
фактора
.
Первый
—
это
неподконтрольность
роста
протяженности
потребительских
сетей
учету
персоналом
электрических
се
-
Управление
сетями
21
тей
ДЗО
,
входящих
в
структуру
ПАО
«
Россети
».
Целый
ряд
категорий
потребителей
может
подключать
новые
кабели
к
шинам
своих
РП
,
не
ставя
об
этом
в
известность
энерго
-
снабжающую
организацию
.
При
существующей
периодично
-
сти
измерения
I
C
«
не
реже
одного
раза
в
6
лет
» [2,
п
. 5.11.8]
его
неучтенный
прирост
к
моменту
очередных
измерений
мо
-
жет
достичь
десятков
Ампер
.
Второй
фактор
—
это
качественное
изменение
сетей
за
последние
десятилетия
,
выразившееся
в
появлении
кабелей
с
изоляцией
из
сшитого
полиэтилена
(
СПЭ
),
имеющих
как
ми
-
нимум
вдвое
большую
удельную
емкость
,
чем
кабели
преж
-
них
поколений
с
изоляцией
бумажно
-
масляной
.
И
,
к
сожале
-
нию
,
это
не
нашло
пока
отражения
в
соответствующем
НТД
.
Упомянутый
выше
источник
[1]
довольно
-
таки
устарел
не
только
в
этом
отношении
—
в
нем
не
представлено
также
об
-
новление
за
истекшие
почти
30
лет
парка
ДГР
и
авторегулято
-
ров
настройки
,
не
отражено
взаимодействие
и
сочетание
ре
-
жимов
компенсации
I
C
и
резистивного
заземления
нейтрали
современных
сетей
6–35
кВ
.
Кроме
того
,
в
его
Приложение
7
«
Расчет
зависимости
степени
смещения
нейтрали
от
сте
-
пени
однофазной
несимметрии
в
сети
с
недокомпенсацией
емкостного
тока
»,
являющееся
сокращенной
редакцией
Гла
-
вы
7 «
Эксплуатация
дугогасящих
катушек
.
Выбор
настройки
дугогасящих
катушек
»
из
методически
очень
ценного
перво
-
источника
[3],
не
вошло
принципиально
важное
,
данное
там
без
вывода
выражение
наибольшего
значения
степени
сме
-
щения
нейтрали
.
Возможно
,
это
сокращение
[3,
с
. 44]
было
произведено
из
-
за
опечатки
в
формуле
для
u
1
н
(
в
то
время
еще
не
принято
было
нумеровать
формулы
),
выразившейся
в
том
,
что
в
числителе
выражения
вместо
квадратного
корня
стоит
подкоренное
выражение
,
а
сам
знак
корня
не
напеча
-
тан
.
Такая
опечатка
приводит
к
ошибке
на
порядок
в
важном
оценочном
расчете
,
и
в
настоящей
статье
необходимость
внесения
поправки
будет
доказана
,
хотя
в
этом
,
казалось
бы
,
нет
необходимости
,
поскольку
приведенный
числовой
пример
завершается
верным
результатом
(1,72),
соответствующим
наличию
в
числителе
квадратного
корня
,
в
то
время
как
от
-
сутствие
корня
должно
было
бы
дать
результат
0,138,
то
есть
меньший
на
порядок
с
лишним
.
Но
читатель
едва
ли
будет
по
-
верять
формулу
примером
,
принимая
ее
безусловно
на
веру
в
том
виде
,
в
каком
она
дана
.
Изложенные
выше
причины
заблуждений
относительно
действительного
характера
настройки
компенсации
и
величи
-
ны
степени
ее
расстройки
реализовались
на
примере
одной
сети
10
кВ
,
в
которой
при
токе
I
C
= 115
А
мощность
распола
-
гаемых
ДГР
позволяла
обеспечить
наибольший
ток
I
L
лишь
80
А
,
так
что
сеть
какое
-
то
время
,
пока
величина
I
C
была
уста
-
новлена
при
очередных
измерениях
и
пока
затем
изыскали
и
включили
дополнительную
компенсирующую
мощность
,
работала
с
недокомпенсацией
I
C
–
I
L
115 – 80
= ------------ = ----------------- = + 0,304,
или
30,4%.
(1)
I
C
115
Для
того
чтобы
показать
,
какие
перенапряжения
угро
-
жали
при
возможном
возникновении
однофазной
емкост
-
ной
несимметрии
(
обрывах
проводов
,
растяжках
жил
кабелей
,
неполнофазной
коммутации
аппаратов
)
в
сети
с
таким
режимом
,
рассмотрим
,
с
некоторым
начальным
повторением
изложенного
в
[3],
сами
расчетные
приемы
в
оценке
этой
несимметрии
,
завершая
их
числовым
при
-
мером
.
Исходной
,
конечно
,
должна
являться
формула
зависи
-
мости
напряжения
смещения
нейтрали
U
O
от
напряжения
естественной
несимметрии
сети
U
HC
:
______________
U
O
=
U
HC
/
√
V
2
+
2
, (2)
где
V
—
степень
расстройки
компенсации
,
—
коэффициент
успокоения
сети
,
обозначенный
здесь
так
вместо
обычного
d
,
чтобы
не
путать
далее
в
последующем
тексте
с
симво
-
лом
дифференцирования
.
Для
чисто
кабельной
сети
с
еще
не
старой
изоляцией
и
при
отсутствии
загрязнений
внешней
изоляции
в
местах
вставок
участков
воздушных
ЛЭП
,
а
также
на
ОРУ
,
ТП
и
РП
= 0,05.
Такая
величина
является
средне
-
статистической
:
она
же
,
в
частности
,
принята
в
п
. 5.11.11 [2]
для
связи
предельно
допустимых
величин
резонансного
длительного
смещения
нейтрали
U
O
рез
.
(15%
U
Ф
)
и
напряже
-
ния
естественной
емкостной
несимметрии
U
HC
(0,75%
U
Ф
):
0,0075 / 0,15 = 0,05.
В
настоящем
рассмотрении
вместо
ничтожно
малого
для
кабельной
сети
напряжения
U
HC
берется
напряжение
искусственной
(
аварийно
возникающей
однофазной
)
не
-
симметрии
:
U
O
1
=
u
o
1
U
Ф
, (3)
где
u
o
1
—
степень
однофазной
несимметрии
при
обрыве
фазы
,
в
результате
которого
потеряна
часть
фазной
емко
-
сти
C
условно
симметричной
сети
с
тем
же
емкостным
током
замыкания
на
землю
,
что
и
реальной
сети
(
I
C
= 115
А
).
u
o
1
—
величина
векторная
,
но
во
всем
проводимом
рассмотрении
нас
будут
интересовать
только
модули
.
Потеря
части
емкости
C
одной
фазы
характеризуется
степенью
уменьшения
емкости
m
= (
C
–
C
) /
C
, (4)
через
которую
степень
однофазной
несимметрии
выражает
-
ся
так
:
u
o
1
= (
m
– 1)
/
(
m
+ 2).
(5)
Из
этой
формулы
полезно
также
выразить
явно
m
че
-
рез
u
o
1
:
m
= (1 + 2
u
o
1
)
/
(1 –
u
o
1
) (6)
Потеря
при
обрыве
части
емкости
уменьшает
емкост
-
ный
ток
сети
с
величины
I
C
= 3
U
Ф
C
(
= 314 1/
с
)
до
вели
-
чины
I
C
1
= (2 +
m
)
U
Ф
C
,
в
результате
установится
новая
степень
расстройки
:
V
1
=
V
+ (1 –
V
)
u
o
1
. (7)
Эти
выражения
— (5), (6)
и
(7) —
приведены
здесь
без
вывода
,
так
как
являются
хрестоматийно
известными
22
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
1(4),
март
2017
по
[3].
Как
бесспорный
довод
принимается
сохранение
не
-
изменным
коэффициента
успокоения
сети
,
остающейся
после
обрыва
фазы
,
ввиду
одинаковых
в
среднем
свойств
изоляции
различных
ее
участков
.
Необходимо
также
,
для
последующего
использования
,
выразить
из
(7)
степень
однофазной
несимметрии
через
обе
—
старую
V
и
новую
V
1
—
степени
расстройки
:
u
o
1
= (
V
1
–
V
) / (1 –
V
). (8)
Возвращаясь
теперь
к
пункту
5.11.10
из
[2],
предписы
-
вающему
ограничения
по
применению
недокомпенсации
,
нелишне
вспомнить
причинную
сущность
этого
требо
-
вания
,
а
именно
—
что
одновременно
с
возникновением
напряжения
искусственной
несимметрии
U
O
1
=
u
o
1
U
Ф
,
ко
-
торое
может
многократно
превысить
норматив
для
несим
-
метрии
естественной
(0,75%
U
Ф
),
сеть
получает
и
мень
-
шую
степень
расстройки
,
в
том
числе
с
перекомпенсацией
или
даже
резонансом
(
V
1
≤
0),
так
что
уравнение
(2)
пере
-
писывается
следующим
образом
,
представляя
собой
вы
-
ражение
для
аварийного
смещения
нейтрали
:
u
o
1
U
O
авар
.
=
U
Ф
--------------------- (9)
___________________
√
(
V
1
)
2
+
2
или
,
после
подстановки
выражения
для
u
o
1
из
(8),
U
Ф
(
V
1
–
V
)
U
O
авар
.
= ----------- · --------------------- . (10)
___________________
(1 –
V
)
√
(
V
1
)
2
+
2
Пользуясь
этой
формулой
,
а
также
данными
вспомога
-
тельной
таблицы
промежуточных
расчетных
выражений
Табл
. 1.
Расчетные
значения
показателей
сети
с
компенсацией
емкостного
тока
ОЗЗ
величиной
115
А
при
исходной
недокомпен
-
сации
30,4% (
= + 0, 304)
и
коэффициентом
успокоения
5% (
= 0,05)
с
возникающей
в
ней
однофазной
аварийной
несиммет
рией
разной
меняющейся
степени
от
0
до
предельного
значения
(–0,5),
соответствующего
случаю
потери
емкости
всей
фазы
C
–
C
m
= ----------
C
m
– 1
U
O
1
= ----------
m
+ 2
V
1
=
V
+ (1 –
V
)
u
o
1
(
V
1
)
2
(
V
1
)
2
+
2
_______________
√
(
V
1
)
2
+
2
U
O
авар
.
/
U
Ф
0
-0,5
-0,044
0,001936
0,004436
0,066603
7,507
0,05
-0,463414
-0,018536
0,0003436
0,0028436
0,0533253
8,69
0,1
-0,429
-0,00542
0,0000293
0,002529
0,050293
8,83955
0,15
-0,39535
0,028857
0,000832
0,0033316
0,00577198
6,85
0,2
-0,363
0,05135
0,002637
0,005137
0,071673
5,0647
0,3
-0,30399
0,092416
0,0085407
0,0110407
0,1050747
2,8932
0,4
-0,250
0,13
0,0169
0,0194
0,1392838
1,794895
0,5
-0,200
0,1648
0,02716
0,02966
0,17222
1,16131879
0,6
-0,153
0,197512
0,039011
0,041511
0,2037425
0,750948
0,7
-0,111
0,226744
0,0514128
0,0539128
0,23219
0,4786567
0,8
-0,071
0,254584
0,064813
0,067313
0,2594475
0,27365
0,9
-0,0345
0,279988
0,07839
0,080893
0,284417
0,1213
1,0
0
0,304 =
V
0,092416
0,094916
0,30808
0
(
таблица
1),
построим
график
зависимости
относительной
величины
(
U
O
авар
.
/
U
Ф
)
от
степени
уменьшения
емкости
фазы
m
во
всем
диапазоне
от
0
до
1 (
рисунок
1).
Рис
. 1.
График
аварийного
смещения
нейтрали
Управление
сетями
23
Проведем
анализ
полученных
результатов
.
u
o
1
авар
.
=
U
O
авар
.
/
U
Ф
.
Проведем
на
графике
горизонталь
на
уровне
0,7.
Она
пересекается
с
кривой
графика
в
точке
с
m
пр
.
= 0,61.
Это
та
предельная
(
минимальная
)
степень
уменьшения
ем
-
кости
при
однофазном
обрыве
,
начиная
с
которой
все
смещения
нейтрали
будут
безопасными
(
≤
0,7
U
Ф
).
Напро
-
тив
,
с
уменьшением
m
от
m
пр
.
до
нуля
смещения
нейтрали
параболически
возрастают
,
достигая
максимума
,
после
которого
сеть
оказывается
в
перекомпенсации
,
что
видно
по
смене
плюса
на
минус
новой
расстройкой
V
1
в
третьем
слева
столбце
таблицы
.
Нетрудно
видеть
,
что
запущенное
состояние
сети
,
в
ко
-
торой
недокомпенсация
оказалась
доведенной
до
30,4%,
угрожает
перенапряжениями
от
кратности
3
U
Ф
и
выше
,
если
однофазные
обрывы
будут
происходить
со
степеня
-
ми
уменьшения
емкости
фазы
от
0
до
примерно
0,3.
Слу
-
чай
m
= 0,
что
означает
потерю
емкости
всей
фазы
,
очень
маловероятен
—
это
или
недовключение
одной
фазой
коммутационного
аппарата
,
или
обрыв
шлейфа
на
присо
-
единении
питающего
трансформатора
с
ДГР
в
нейтрали
.
Но
при
таком
большом
диапазоне
аварийных
m
велико
число
потенциальных
мест
в
схеме
сети
,
где
любое
из
весьма
вероятных
событий
—
таких
,
как
перегорание
со
-
единителей
на
вставках
ВЛ
в
кабельную
сеть
,
нарушения
в
муфтах
кабелей
,
обрыв
провода
ВЛ
негабаритной
тех
-
никой
или
продавливание
кабеля
в
грунте
, —
непременно
произойдут
пробои
с
разрушением
вентильных
разрядни
-
ков
или
ОПН
,
а
то
и
слабых
точек
рабочей
изоляции
сети
,
не
скоординированных
с
защитными
характеристиками
этих
грозозащитных
в
основном
аппаратов
.
Такие
внутренние
перенапряжения
охватывают
всю
электрически
связанную
сеть
,
которая
против
них
безза
-
щитна
.
При
токе
I
C
= 115
А
,
если
считать
по
старым
НТД
для
кабелей
10
кВ
типа
БМИ
удельный
емкостный
ток
замыкания
на
землю
1
А
/
км
,
протяженность
кабельных
линий
составляет
115
км
и
масштабность
угрозы
впечат
-
ляет
—
потенциально
опасными
становятся
при
недо
-
компенсации
30,4%
многие
десятки
километров
в
схеме
сетей
,
на
которых
могут
произойти
какие
-
то
из
вышепе
-
речисленных
инцидентов
.
Однако
возвратимся
к
выраже
-
нию
(10).
Оно
как
бы
аналогично
похожему
на
него
(2),
но
только
на
первый
взгляд
.
Если
там
максимум
смещения
нейтрали
достигается
при
резонансе
(
V
= 0)
и
равен
от
-
ношению
U
HC
/
,
то
в
(10)
максимум
не
обязательно
будет
при
V
1
= 0,
то
есть
когда
обрыв
при
недокомпенсации
при
-
водит
к
резонансу
.
Для
определения
условий
максимума
в
(10)
возьмем
первую
производную
от
U
O
авар
.
по
V
1
и
при
-
равняем
ее
к
0.
dU
O
авар
.
d
V
1
V
-------------- =
U
Ф
-------- [-------------------------------- – ---------------------------------] =
___________________
___________________
dV
1
dV
1
(1 –
V
)
√
(
V
1
)
2
+
2
(1
–
V
)
√
(
V
1
)
2
+
2
U
Ф
[(
V
1
)
2
+
2
– (
V
1
)
2
– 0 +
V
V
1
]
=
---------------------------------------------------------- = 0.
(11)
___________________
(1
–
V
)
√
(
V
1
)
2
+
2
[(
V
1
)
2
+
2
]
Из
условия
,
что
дробь
равна
нулю
,
если
равен
нулю
числитель
,
имеем
:
(
V
1
)
2
+
2
– (
V
1
)
2
– 0 +
V
V
1
= 0,
или
2
+
V
V
1
= 0.
(12)
Отсюда
экстремальная
степень
расстройки
,
при
которой
аварийное
смещение
нейтрали
будет
наибольшим
,
равна
:
V
1
= –
2
/
V
. (13)
Это
соотношение
показывает
,
в
какую
степень
рас
-
стройки
V
1
с
максимальным
(
аварийным
)
смещением
ней
-
трали
попадает
сеть
при
однофазном
обрыве
из
режима
с
первоначальной
расстройкой
V
.
Очевидно
,
но
и
интересно
,
что
поскольку
по
теме
речь
идет
об
исходной
настройке
ДГР
с
недокомпенсацией
(
V
по
-
ложительна
),
то
наибольшее
смещение
нейтрали
всегда
оказывается
при
перекомпенсации
(
расстройка
V
1
со
знаком
минус
),
а
не
при
резонансе
,
как
можно
было
бы
полагать
.
Для
рассматриваемой
сети
V
1
= –0,05
2
/0,304 = –0,00822,
или
0,82%
перекомпенсации
.
Выражение
для
максимума
смещения
нейтрали
опре
-
делится
подстановкой
(13)
в
(10):
________________
(–
2
/
V
) –
V
√
V
2
+
2
U
O
авар
.
макс
.
=
U
Ф
----------------------------------------- = –
U
Ф
---------------- . (14)
__________________________
(1
–
V
)
√
(–
2
/
V
)
2
+
2
(1 –
V
)
Иногда
пользуются
понятием
степени
не
расстройки
компенсации
,
а
настройки
,
которая
обозначается
К
= 1 –
V
=
I
L
/
I
C
, (15)
тогда
и
формула
(14)
примет
вид
:
______________
U
O
авар
.
макс
.
=
U
Ф
√
V
2
+
2
/
К
. (16)
Именно
такой
вид
должно
было
иметь
это
выражение
на
странице
44
инструкции
[3],
если
бы
не
опечатка
,
вы
-
разившаяся
в
отсутствии
знака
квадратного
корня
.
При
подстановке
в
это
выражение
числовых
значений
= 0,05
и
V
= 0,304
получим
ту
же
самую
величину
наи
-
большего
напряжения
8,85
U
Ф
,
которая
уже
была
получе
-
на
на
графике
(
рисунок
1).
Если
подставить
(13)
в
(8),
то
выражение
для
экстре
-
мальной
степени
аварийной
несимметрии
примет
вид
:
u
o
1
= (
V
2
+
2
) /
V
К
, (17)
который
в
точности
совпадает
с
таковым
на
той
же
стра
-
нице
44
инструкции
[3].
В
частности
,
для
рассматривае
-
мой
сети
после
подстановки
= 0,05
и
V
= 0,304
получим
u
o
1
= – 0,449,
чему
соответствует
степень
уменьшения
емкости
фазы
m
= 0,071,
рассчитанная
по
(6)
или
(8)
и
по
-
казанная
стрелкой
на
графике
.
Мысленное
доопределе
-
ние
в
Таблице
строки
с
таким
значением
вывело
бы
на
от
-
сутствующее
в
ней
наибольшее
относительное
смещение
нейтрали
8,85
как
раз
между
значениями
8,83955
и
8,69
соответственно
в
третьей
и
второй
строках
.
24
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
1(4),
март
2017
Для
каждой
точки
на
кривой
графика
(
рисунок
1),
соот
-
ветствующей
определенному
значению
смещения
нейтра
-
ли
U
O
авар
.
,
можно
рассчитать
по
исходной
m
с
помощью
(5)
и
(7)
для
одной
и
той
же
заданной
расстройки
V
= 0,304
те
новые
степени
расстройки
V
1
,
которые
устанавливают
-
ся
после
обрыва
.
Ограничимся
исследованием
наиболее
характерных
точек
.
О
максимуме
при
m
= 0,071
уже
было
сказано
—
при
нем
расстройка
составляет
(–0,0082),
или
0,82%
перекомпенсации
.
При
резонансе
(
V
1
= 0)
m
= 0,089,
а
далее
,
с
возрастанием
m
,
скатываясь
по
правой
вет
-
ви
кривой
,
идет
нарастание
V
1
в
недокомпенсации
:
при
m
пр
.
= 0,61,
для
задаваемого
ПТЭ
предельного
уровня
сме
-
щения
нейтрали
0,7
U
Ф
,
V
1
= 0,20 (20%);
для
соседних
m
,
равных
0,5
и
0,7,
V
1
соответственно
равны
16,5%
и
22,7%,
а
при
m
= 0,
то
есть
до
возникновения
однофазной
несим
-
метрии
имеем
исходную
недокомпенсацию
V
= 0,304 =
V
1
.
Когда
сеть
образована
радиальными
линиями
с
извест
-
ными
удельными
емкостными
токами
,
то
нахождение
m
пр
.
сразу
дает
возможность
оценить
ту
длину
L
провода
ВЛ
или
жилы
кабеля
,
обрыв
которых
выражается
величиной
теряемой
емкости
C
в
(4).
Применяя
формулу
(27)
из
Приложения
7 [1]
к
сети
с
I
C
= 115
А
,
образованной
кабеля
-
ми
с
условным
усредненным
удельным
емкостным
током
i
У
= 1
А
/
км
,
получим
для
m
пр
.
= 0,61:
L
=
I
C
(1 –
m
пр
.
) /
i
У
= 115 (1 – 0,61) / 1 = 44,85
км
. (18)
Такой
длинной
линии
,
конечно
,
нет
,
но
критическая
длина
может
набраться
за
счет
куста
линий
потребителя
,
отходящих
от
его
РП
,
в
этом
отношении
сеть
нужно
тща
-
тельно
изучать
,
оценивая
вероятные
варианты
потенци
-
альных
аварийных
ситуаций
.
Таким
образом
,
после
ввода
в
эксплуатацию
ДГР
не
-
обходимо
строго
отслеживать
рост
емкостного
тока
сети
,
не
допуская
перехода
в
недокомпенсацию
с
расстройкой
более
разрешаемой
по
ПТЭ
.
При
временно
вынужден
-
ной
недокомпенсации
следует
оценить
по
величине
ее
расстройки
диапазон
опасных
m
и
произвести
ревизию
тех
участков
сети
,
где
вероятно
возникновение
одно
-
фазной
несимметрии
.
Неконкретность
формулировки
в
п
.5.11.10 [2]
о
допустимости
недокомпенсации
при
усло
-
вии
ограничения
смещения
нейтрали
до
0,7
U
Ф
выдви
-
гает
задачу
определения
для
каждой
конкретной
сети
предельного
значения
расстройки
с
недокомпенсацией
,
соответствующего
такому
уровню
ограничения
,
но
это
вы
-
ходит
за
рамки
настоящего
рассмотрения
.
ВЫВОДЫ
1.
Подстанции
с
ДГР
без
автоматики
настройки
следует
оснащать
измерителями
расстройки
компенсации
(
ИРК
).
До
оснащения
ими
устанавливать
тщательный
контроль
роста
емкостного
тока
сети
на
основе
доверительных
от
-
ношений
с
потребителями
и
учащенных
,
по
сравнению
с
требованием
ПТЭ
(1
раз
в
6
лет
),
измерений
.
2.
При
вынужденном
переводе
электрических
сетей
в
режим
работы
с
недокомпенсацией
,
определенной
по
достоверным
результатам
измерений
емкостного
тока
сети
,
определять
потенциально
опасные
места
возникновения
однофазной
несимметрии
(
соедините
-
ли
проводов
,
кабельные
муфты
,
места
пересечения
ЛЭП
с
дорогами
,
неполнофазно
коммутируемые
вы
-
ключатели
и
разъединители
)
для
принятия
превен
-
тивных
мер
по
предотвращению
воздействия
пере
-
напряжений
.
3.
Переиздать
Типовую
инструкцию
по
компенсации
ем
-
костного
тока
[1]
с
учетом
качественного
изменения
за
прошедшие
годы
(
с
1988
года
по
настоящее
время
)
в
со
-
ставе
производственных
активов
электрических
сетей
(
ДГР
,
их
авторегуляторов
,
силовых
кабелей
).
ЛИТЕРАТУРА
1.
Типовая
инструкция
по
компенсации
емкостного
тока
за
-
мыкания
на
землю
в
электрических
сетях
6–35
кВ
.
ТИ
34-
70-070-87.
М
.:
СПО
«
Союзтехэнерго
», 1988.
2.
Правила
технической
эксплуатации
электрических
стан
-
ций
и
сетей
Российской
Федерации
.
М
.:
СПО
ОРГРЭС
,
2003.
3.
Инструкция
по
выбору
,
установке
и
эксплуатации
дугога
-
сящих
катушек
.
М
.: «
Энергия
», 1971.
Вниманию
специалистов
!
Выходит
из
печати
книга
Гуревича
В
.
И
.
ЗАЩИТА
ОБОРУДОВАНИЯ
ПОДСТАНЦИЙ
ОТ
ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО
ИМПУЛЬСА
В
книге
рассмотрены
практические
аспекты
защиты
электрооборудования
подстанций
на
примере
микропроцессорных
устройств
релейной
защиты
(
МУРЗ
)
и
силовых
трансформаторов
от
разрушитель
-
ного
воздействия
электромагнитного
импульса
высотного
ядерного
взрыва
и
других
видов
преднамерен
-
ных
электромагнитных
деструктивных
воздействий
,
оборудование
для
производства
которых
интенсивно
разрабатывается
и
совершенствуется
в
последние
годы
.
Предложены
различные
технические
решения
и
организационные
мероприятия
,
направленные
на
повышение
живучести
подстанций
.
Книга
рассчитана
на
специалистов
,
занимающихся
эксплуатацией
электрооборудования
на
подстанциях
,
проектировщиков
,
производителей
МУРЗ
,
руководителей
отрасли
,
а
также
может
быть
полезна
преподавателям
,
аспирантам
и
студентам
вузов
,
специализирующихся
в
области
электроэнергетики
.
Стоимость
издания
— 920
руб
.
Заказать
книгу
можно
в
издательстве
Инфра
-
Инженерия
:
http://www.infra-e.ru/products/protecsubstequip,
е
-mail: [email protected], skype: infra_e
Управление
сетями
Оригинал статьи: Предотвращение недокомпенсации как превентивная противоаварийная мера в сетях 6–35 кВ
С началом внедрения в сетях 6–35 кВ резистивного заземления нейтрали компенсация емкостного тока замыкания на землю не утратила своего значения, поскольку ограничение токов однофазного замыкания на землю сохраняется в требованиях действующих нормативно-технических документов (НТД). В то же время существующий НТД по компенсации устарел, не отражая появление новых типов дугогасящих реакторов (ДГР) и авторегуляторов к ним, кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена. Наряду с этим, ДГР сами создают ряд особенностей, одной из которых является опасность нерасчетных перенапряжений при возникновении однофазной продольной несимметрии, если исходная настройка с недокомпенсацией. Эта тема затронута в НТД, но нашлись аспекты для ее более
углубленного повторения — в частности, с учетом не замеченной ранее принципиальной опечатки в выражении для максимального аварийного смещения нейтрали. По итогам изложения темы на расчетном примере рассматриваются противоаварийные мероприятия, направленные на предотвращение последствий вынужденной недокомпенсации.
