96
АНАЛИТИКА
СЕТИ РОССИИ
96
д
и
а
г
н
о
с
т
и
к
а
диагностика
Б
лагодаря
проведённым
программам
по
модернизации
электроэнергетики
РФ
,
ограничители
перенапряжений
(
ОПН
)
полу
-
чили
широкое
распространение
в
схемах
защиты
от
перенапряжений
оборудования
подстан
-
ций
и
высоковольтных
линий
(
ВЛ
).
ОПН
играет
важ
-
ную
роль
в
защите
гораздо
более
дорогостоящего
оборудования
и
в
обеспечении
бесперебойного
электроснабжения
потребителей
.
Выход
из
строя
ОПН
,
не
обнаруженный
до
про
-
хождения
импульса
перенапряжения
,
может
при
-
вести
к
авариям
и
значительным
экономическим
потерям
.
Для
того
чтобы
этого
не
случилось
,
исполь
-
зуются
приборы
контроля
состояния
ОПН
.
Поскольку
непосредственное
измерение
теку
-
щих
параметров
ОПН
,
находящегося
под
высоким
рабочим
напряжением
,
невозможно
,
то
контроли
-
руются
параметры
,
косвенно
характеризующие
его
состояние
.
Обычно
контролируются
ток
утечки
че
-
рез
ОПН
,
находящийся
под
высоким
напряжением
,
и
количество
разрядных
импульсов
.
На
основании
анализа
нескольких
косвенных
параметров
,
их
ди
-
намики
,
принимается
решение
о
дальнейшей
экс
-
плуатации
ОПН
или
его
замене
.
При
этом
качество
анализа
и
правильность
ре
-
шения
о
замене
ОПН
во
многом
зависят
от
полноты
данных
,
которые
персонал
получает
от
средств
кон
-
троля
его
состояния
.
Значение
полного
тока
утечки
ОПН
мало
информативно
,
так
как
оно
содержит
как
активную
составляющую
,
свидетельствующую
о
состоянии
ОПН
,
так
и
паразитную
ёмкостную
со
-
ставляющую
.
При
этом
паразитная
ёмкостная
со
-
ставляющая
многократно
превосходит
активную
и
зависит
от
внешних
факторов
(
погоды
,
загрязнён
-
ности
ограничителя
и
т
.
д
.).
Это
приводит
к
тому
,
что
изменение
активной
составляющей
тока
утечки
теряется
на
фоне
колебаний
полного
тока
утечки
,
происходящего
из
-
за
изменения
внешних
условий
.
Поскольку
выделить
активную
составляющую
тока
утечки
каждого
ОПН
доступными
по
цене
средствами
не
представляется
возможным
,
при
-
меняются
приборы
,
проводящие
гармонический
анализ
тока
утечки
и
вычисляющие
значение
3-
й
(150
Гц
)
и
5-
й
(250
Гц
)
гармоник
,
которые
в
боль
-
шей
степени
характеризуют
состояние
нелиней
-
ных
резисторов
ОПН
(
варисторов
),
чем
полный
ток
утечки
.
При
этом
на
значение
3-
й
гармоники
тока
утечки
влияет
3-
я
гармоника
,
присутствующая
в
сетевом
напряжении
.
Изменение
сетевого
напря
-
жения
и
степени
присутствия
3-
й
гармоники
в
нём
приводят
и
к
изменению
в
значении
3-
й
гармони
-
ки
тока
утечки
ОПН
. 5-
я
же
гармоника
в
сетевом
напряжении
практически
отсутствует
.
Таким
обра
-
зом
,
значение
5-
й
гармоники
меньше
остальных
показателей
зависит
от
внешних
факторов
,
и
её
изменение
в
большей
степени
свидетельствует
о
состоянии
ОПН
.
ЗАО
«
Полимер
-
Аппарат
»
для
замены
устаревших
приборов
контроля
тока
утечки
предлагает
более
удобный
многофункциональный
цифровой
прибор
контроля
ОПН
ИТУС
-1
на
современной
элементной
базе
(
рис
. 1).
Приборы контроля
состояния ОПН от
ЗАО «Полимер-Аппарат»
Алексей ПАНОВ, заместитель генерального директора,
Александр ВОЛОВИЧ, заместитель главного конструктора,
ЗАО «Полимер-Аппарат», Санкт-Петербург
Рис
. 1.
Прибор
контроля
состояния
ОПН
—
ИТУС
-1
97
№
5 (26),
сентябрь
–
октябрь
, 2014
97
Прибор
контроля
ИТУС
-1
имеет
следующие
пре
-
имущества
перед
другими
аналогичными
средствами
измерения
:
•
встроенный
счётчик
разрядных
импульсов
,
разделя
-
ющий
импульсы
средней
и
высокой
мощности
;
•
измерение
действующего
значения
5-
й
гармоники
тока
утечки
;
•
для
снятия
показаний
достаточно
нажать
кнопку
на
лицевой
панели
;
•
в
процессе
снятия
показаний
отсутствует
контакт
персонала
с
токоведущими
частями
,
которые
могут
оказаться
под
высоким
напряжением
при
прохож
-
дении
разрядного
импульса
.
При
эксплуатации
ОПН
большое
значение
имеют
не
только
цифры
,
полученные
с
приборов
контроля
состо
-
яния
,
но
и
динамика
их
изменения
.
Повреждение
обо
-
лочки
ОПН
и
разгерметизация
не
влияют
на
высокие
гармоники
тока
утечки
,
но
отражаются
на
полном
токе
.
При
этом
,
анализируя
данные
,
полученные
одновре
-
менно
с
нескольких
ОПН
,
находящихся
в
одинаковых
внешних
условиях
,
можно
выделить
ОПН
,
отличающий
-
ся
по
своим
параметрам
из
ряда
аналогичных
.
Просле
-
див
за
динамикой
показаний
,
полученных
с
этого
ОПН
,
можно
сделать
выводы
о
снижении
его
ресурса
,
работо
-
способности
и
надёжности
.
В
2011
году
ЗАО
«
Полимер
-
Аппарат
»
перед
грозо
-
вым
сезоном
передало
в
опытную
эксплуатацию
прибо
-
ры
контроля
состояния
ОПН
ИТУС
-1
в
шесть
энергоси
-
стем
России
.
В
течение
года
данные
приборы
показали
высокую
надёжность
,
достоверность
информации
,
про
-
стоту
и
удобство
в
эксплуатации
.
С
2012
года
на
энер
-
гетических
объектах
ОАО
«
Россети
»
уже
находятся
в
эксплуатации
около
тысячи
приборов
мониторинга
со
-
стояния
ОПН
ИТУС
-1.
Но
снятие
показаний
с
традиционных
датчиков
ДТУ
-
УКТ
и
ИТУС
-1
требует
значительных
временных
затрат
.
Обслуживающий
персонал
должен
обойти
все
установ
-
ленные
ОПН
,
снять
показания
с
датчиков
и
подготовить
отчётность
для
обработки
.
По
этой
причине
данные
с
датчиков
чаще
всего
снимаются
один
раз
в
год
—
перед
грозовым
сезоном
,
как
того
требует
нормативная
доку
-
ментация
.
Анализ
динамики
изменения
показателей
в
таких
условиях
проводить
сложно
—
слишком
мало
дан
-
ных
.
Да
и
процессы
,
которые
могут
привести
к
выходу
из
строя
ОПН
,
происходят
значительно
быстрее
,
и
по
данным
,
получаемым
один
раз
в
год
,
их
обнаружение
маловероятно
.
Для
решения
проблемы
непрерывного
отслежива
-
ния
параметров
ОПН
ЗАО
«
Полимер
-
Аппарат
»
разрабо
-
тало
прибор
мониторинга
состояния
ОПН
с
беспровод
-
ной
передачей
данных
ИТУС
-2.
Прибор
ИТУС
-2
позволяет
контролировать
полный
ток
утечки
,
его
1-
ю
, 3-
ю
и
5-
ю
гармоники
,
температуру
окружающей
среды
,
регистрировать
случаи
срабаты
-
вания
ОПН
.
Эти
данные
автоматически
один
раз
в
сут
-
ки
передаются
на
пульт
сбора
данных
ИТУС
-
ПСД
-1
по
радиоканалу
.
Пульт
сбора
данных
эти
значения
сохра
-
няет
и
по
запросу
передаёт
либо
в
персональный
ком
-
пьютер
через
порт
USB,
либо
в
АСУТП
подстанции
по
протоколу
МЭК
61850.
Таким
образом
,
при
помощи
датчиков
ИТУС
-2
и
пультов
ИТУС
-
ПСД
-1,
размещённых
на
объектах
,
служба
изоляции
энергосистемы
получает
актуальный
массив
данных
,
позволяющий
оперативно
проводить
сравни
-
тельный
анализ
параметров
ОПН
в
динамике
по
всей
энергосистеме
.
Благодаря
этому
достоверность
и
опе
-
ративность
выявления
ОПН
,
требующих
замены
,
может
значительно
повысится
,
что
приведёт
к
повышению
на
-
дёжности
энергосистемы
в
целом
.
Кроме
того
,
использование
беспроводной
систе
-
мы
мониторинга
состояния
ОПН
часто
бывает
необ
-
ходимо
,
в
случае
если
ограничители
перенапряжений
устанавливаются
на
опорах
высоковольтных
линий
(
ВЛ
)
на
территориях
крупных
городов
—
при
осущест
-
влении
схем
«
отпаек
»,
кабельных
«
вставок
»,
переходов
ВЛ
через
водные
преграды
,
железнодорожные
линии
,
крупные
автомагистрали
и
т
.
д
.
В
этих
случаях
ограни
-
чители
перенапряжений
необходимо
устанавливать
на
приличной
высоте
и
традиционные
датчики
тока
утеч
-
ки
здесь
применять
проблематично
ввиду
возможного
появления
посторонних
людей
около
основания
опо
-
ры
ВЛ
,
которая
проходит
непосредственно
по
террито
-
рии
города
(
рис
. 2).
Кроме
применения
на
электрических
подстанциях
,
ОПН
всё
шире
используются
для
защиты
ЛЭП
.
Для
мо
-
ниторинга
состояния
таких
ОПН
описанные
выше
при
-
боры
использовать
не
получится
—
удалённость
ОПН
от
земли
и
близость
к
ВЛ
не
позволяют
использовать
ИТУС
-1,
а
протяжённость
ЛЭП
не
позволяет
использо
-
вать
ИТУС
-2.
Для
линейных
ОПН
на
основе
прибора
ИТУС
-2
раз
-
рабатывается
распределённая
система
сбора
данных
,
которая
позволит
контролировать
параметры
линей
-
ных
ОПН
так
же
,
как
и
ОПН
подстанций
,
не
совершая
их
обход
.
Рис
. 2.
Новая
опора
с
ОПН
-110
в
г
.
Челябинске
с
приборами
контроля
ИТУС
-2
ЗАО
«
Полимер
-
Аппарат
»
на
кабельных
вводах
Оригинал статьи: Приборы контроля состояния ОПН от ЗАО «Полимер-Аппарат»
Благодаря проведённым программам по модернизации электроэнергетики РФ, ограничители перенапряжений (ОПН) получили широкое распространение в схемах защиты от перенапряжений оборудования подстанций и высоковольтных линий (ВЛ). ОПН играет важную роль в защите гораздо более дорогостоящего оборудования и в обеспечении бесперебойного электроснабжения потребителей.
