Приборы контроля состояния ОПН от ЗАО «Полимер-Аппарат»

Page 1
background image

Page 2
background image

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


Page 3
background image

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


Читать онлайн

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.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 3(72), май-июнь 2022

От НИОКР до промышленной эксплуатации: новая разработка ПАО «Россети Ленэнерго» успешно интегрирована в ССПИ ОМП «ИНБРЭС»

Цифровая трансформация / Цифровые сети / Цифровая подстанция Воздушные линии Диагностика и мониторинг
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»