Применение указателей тока короткого замыкания в сети с низкоомным резистивным заземлением нейтрали

Page 1
background image

Page 2
background image

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

»

Применение

 

указателей

 

тока

 

короткого

 

замыкания

 

в

 

сети

 

с

 

низкоомным

 

резистивным

 

заземлением

 

нейтрали

Ввиду

 

отсутствия

 

в

 

России

 

сколь

 

либо

 

значительного

 

опыта

 

применения

 

устройств

фиксирующих

 

прохождение

 

тока

 

КЗ

в

 

кабельных

 

сетях

 6–10 

кВ

а

 

также

 

исследований

 

в

 

отноше

-

нии

 

эффективности

 

их

 

работы

 

представляются

 

актуальны

-

ми

 

задачи

 

анализа

 

аспектов

 

их

 

функционирования

а

 

также

 

целесообразности

 

их

 

применения

.

В

 

настоящей

 

статье

 

представлены

 

сведения

 

относительно

 

принципа

 

действия

 

и

 

технических

 

характеристик

 

устройств

 

фиксации

 

прохождения

 

тока

 

КЗ

произведена

 

оценка

 

сокра

-

щения

 

временных

 

затрат

 

на

 

ликвидацию

 

технологических

 

нарушений

кроме

 

того

разработаны

 

предложения

 

по

 

расче

-

ту

 

уставок

 

срабатывания

 

УТКЗ

 

для

 

кабельных

 

сетей

 6–10 

кВ

.

Ольга

 

ГРУНИНА

,

старший

 

инженер

 

отдела

 

проектирования

 

и

 

развития

 

энерго

-

систем

 

АО

 «

НТЦ

 

ЕЭС

»

Э

ксплуатация

 

кабельных

 

сетей

 6–10 

кВ

 

повсеместно

 

сопряжена

 

со

 

сложным

трудо

и

 

времязатратным

 

процессом

 

ликвидации

 

повреждений

подробно

 

ис

-

следованным

 

в

 

ходе

 

выполнения

 

научно

-

исследовательской

 

работы

 «

Разра

-

ботка

 

авто

 

матизированной

 

системы

 

управления

 

городскими

 

распределитель

-

ными

 

кабельными

 

сетями

 6–10 

кВ

» 

для

 

ПАО

 «

Ленэнерго

» (

далее

 — 

НИР

). 

В

 

составе

 

НИР

 

даны

 

предложения

 

по

 

полной

 

либо

 

частичной

 

автоматизации

 

ликвидации

 

повреждений

 

в

 

таких

 

сетях

.

Для

 

существующих

 

сетей

 

с

 

высоким

 

уровнем

 

износа

где

 

по

 

разным

 

причинам

 

полная

 

автоматизация

 

невозможна

 (

например

в

 

качестве

 

основного

 

коммутационного

 

аппарата

 

в

 

ТП

 

используются

 

разъединители

 

и

 

замена

 

их

 

на

 

ВН

 

в

 

ближайшей

 

перспективе

 

не

 

запла

-

нирована

), 

возможен

 

вариант

 

частичной

 

автоматизации

а

 

именно

:

 

перевод

 

на

 

низкоомное

 

резистивное

 

заземление

 

нейтрали

;

 

установка

 

устройств

фиксирующих

 

прохождение

 

тока

 

короткого

 

замыкания

 (

КЗ

);

 

организация

 

передачи

 

данных

 

о

 

прохождении

 

тока

 

КЗ

 

через

 

данные

 

устройства

 

дис

-

петчеру

 

района

 

кабельной

 

сети

 (

например

по

 GSM-

каналу

для

 

однозначного

 

опреде

-

ления

 

поврежденного

 

участка

.

Целесообразность

 

перевода

 

сети

 6–10 

кВ

 

на

 

низкоомное

 

резистивное

 

заземление

 

связана

 

с

 

особенностями

 

протекания

 

однофазных

 

замыканий

 

на

 

землю

 

в

 

сетях

работаю

-

щих

 

в

 

режиме

 

изолированной

 

либо

 

компенсированной

 

нейтрали

и

 

детально

 

обоснована

 

в

 [1, 2]. 

38

Ежеквартальный

 

спецвыпуск

 

 1(12), 

март

 2019

Диагностика

 

и

 

мониторинг


Page 3
background image

Представляет

 

интерес

 

изучение

 

вопросов

связан

-

ных

 

с

 

оснащением

 

сети

 

устройствами

фиксирующими

 

прохождение

 

тока

 

КЗ

.

ОПИСАНИЕ

 

УСТРОЙСТВ

 

ФИКСАЦИИ

 

ПРОХОЖДЕНИЯ

 

ТОКА

 

КЗ

Указатель

 

прохождения

 

тока

 

короткого

 

замыкания

 

предназначен

 

для

 

фиксации

 

и

 

сохранения

 

информации

 

о

 

прохождении

 

тока

 

короткого

 

замыкания

 

в

 

электриче

-

ских

 

сетях

 

напряжением

 6–10 

кВ

Принцип

 

действия

 

указателей

 

токов

 

короткого

 

замыкания

 (

УТКЗ

основан

 

на

 

непрерывном

 

измерении

 

токов

протекающих

 

по

 

фа

-

зам

 

контролируемой

 

линии

На

 

сегодняшний

 

день

 

на

 

рынке

 

электрооборудова

-

ния

 

представлен

 

ряд

 

устройств

 

УТКЗ

 

различных

 

про

-

изводителей

  (

ООО

  «

ЭЛЕКТРОПРИБОР

», 

ООО

  «

Ан

-

тракс

», 

Энсто

АО

  «

Шнейдер

 

Электрик

» 

и

 

др

.). 

В

 

качестве

 

примера

 

на

 

рисунке

 1 

проиллюстрирована

 

схема

 

подключения

 

УТКЗ

 

производства

 

ООО

 «

ЭЛЕК

-

ТРОПРИБОР

». 

На

 

рисунке

 2 — 

УТКЗ

 

АО

  «

Шнейдер

 

Электрик

». 

В

 

УТКЗ

 

производства

 

ООО

  «

ЭЛЕКТРО

-

ПРИБОР

» 

применяются

 

герконовые

 

датчики

которые

 

замыкаются

 

под

 

действием

 

магнитного

 

поля

воз

-

никающего

 

при

 

протекании

 

тока

 

короткого

 

замыка

-

ния

и

 

происходит

 

срабатывание

 

датчика

 [3]. 

В

 

УТКЗ

 

АО

 «

Шнейдер

 

Электрик

» 

в

 

качестве

 

датчиков

 

исполь

-

зуются

 

разъемные

 

трансформаторы

 

тока

Схемы

 

под

-

ключения

 

устройств

 

УТКЗ

 

других

 

производителей

 

мо

-

гут

 

отличаться

 

от

 

представленной

.

Рис

. 1. 

Схема

 

подключения

 

УТКЗ

 

ООО

 «

ЭЛЕКТРО

-

ПРИБОР

» 

и

 

расположение

 

датчиков

 

относительно

 

шин

Рис

. 2. 

Разъемные

 

датчики

 

тока

 

и

 

УТКЗ

 

для

 

ячейки

 RM6 

Schneider Electric

Дмитрий

 

АКИМОВ

,

старший

 

инженер

 

отдела

 

проектирования

 

и

 

развития

 

энерго

-

систем

 

АО

 «

НТЦ

 

ЕЭС

»

Наталья

 

ШКИТИНА

,

стажер

 

отдела

 

проектирования

 

и

 

развития

 

энерго

-

систем

 

АО

 «

НТЦ

 

ЕЭС

»

Указатель

 

прохождения

тока

 

короткого

 

замыкания

(

УТКЗ

)

Контроль

 

ТМ

Датчик

~220 

В

Сеть

 ~220 

В

, 50 

Гц

от

 

обслуживаемого

присоединения

К

 

устройству

 

телемеханического

 

контроля

Геркон

Магнит

Плата

Геркон

Магнит

Плата

Опорный

изолятор

Опорный

 

изолятор

Угол

 

между

 

осью

геркона

 

и

 

шиной

Датчик

 

тока

 1

Датчик

 

тока

 2

Датчик

 

тока

 2

Датчик

 

тока

Основание

Шина

 

А

(

условно

 

прозрачная

)

Шина

 B

(

условно

 

прозрачная

)

Шина

 

С

(

условно

 

прозрачная

)

39


Page 4
background image

УТКЗ

 

в

 

сети

 

с

 

низкоомным

 

резистивным

 

заземлением

 

нейтрали

 

устанавливаются

 

на

 

отходящих

 

присоединени

-

ях

 

в

 

распределительных

 

пунктах

 (

РП

и

 

трансформатор

-

ных

 

подстанциях

 (

ТП

на

 

всех

 

трех

 

фазах

 

присоединений

 

линий

Сработавший

 

индикатор

 

указателя

  (

светодиод

либо

 

выпавший

 

флажок

показывает

что

 

по

 

данному

 

кабе

-

лю

 

имело

 

место

 

прохождение

 

тока

 

КЗ

Если

 

распреде

-

лительная

 

линия

 

проходит

 

через

 

несколько

 

РП

 

и

 

ТП

то

 

ее

 

участок

  (

кабель

), 

на

 

котором

 

имело

 

место

 

КЗ

можно

 

определить

 

по

 

сработавшей

 

индикации

 

только

 

со

 

сторо

-

ны

 

центра

 

питания

 

линии

.

ПРИМЕНЕНИЕ

 

УТКЗ

ПАО

  «

Ленэнерго

» 

реализует

 

долгосрочную

 

программу

 

перевода

 

городской

 

кабельной

 

сети

 6–10 

кВ

 

на

 

низкоом

-

ное

 

резистивное

 

заземление

 

нейтрали

Синхронно

 

с

 

про

-

граммой

 

по

 

переводу

 

сетей

 

на

 

низкоомное

 

резистивное

 

заземление

 

нейтрали

 

выполняется

 

оснащение

 

сетей

 

устройствами

 

фиксации

 

прохождения

 

токов

 

КЗ

 (

УТКЗ

). 

До

 

последнего

 

времени

 

в

 

кабельной

 

сети

 

ПАО

  «

Ленэнерго

» 

устанавливались

 

УТКЗ

 

без

 

передачи

 

данных

 

с

 

выводом

 

световой

 

индикации

 

на

 

дверь

 

ТП

С

 

начала

 2018 

года

 

УТКЗ

 

устанавливаются

 

с

 

УСПД

  (

устройства

 

сбора

 

и

 

передачи

 

данных

). 

В

 

сетях

 

с

 

низкоомным

 

резистивным

 

заземлением

 

ней

-

трали

 

релейной

 

защитой

 

выключателя

 

присоединения

 

в

 

РП

 

фиксируются

 

замыкания

 (

в

 

том

 

числе

 

однофазные

), 

от

 

действия

 

защит

 

выключатель

 

отключается

 

и

 

полно

-

стью

 

обесточивает

 

распределительную

 

линию

  (

проходя

-

щую

 

через

 

несколько

 

ТП

), 

на

 

которой

 

произошло

 

повреж

-

дение

При

 

отсутствии

 

телемеханики

 

определение

 

РП

в

 

которой

 

произошло

 

отключение

происходит

 

по

 

сообще

-

ниям

 

от

 

потребителей

 

или

 

от

 

вышестоящего

 

оперативно

-

го

 

персонала

 

о

 

наличии

 

нарушения

 

нормального

 

режима

 

(

например

выпавший

 

блинкер

 

на

 

центре

 

питания

). 

Если

 

РП

 

телемеханизирован

то

 

на

 

автоматизированное

 

рабо

-

чее

 

место

  (

АРМ

диспетчера

 

приходит

 

сигнал

  «

авария

» 

с

 

указанием

 

отключившегося

 

оборудования

После

 

при

-

бытия

 

в

 

РП

 

и

 

определения

 

отключенной

 

распределитель

-

ной

 

линии

оперативно

-

выездная

 

бригада

 (

ОВБ

выезжа

-

ет

 

на

 

середину

 

линии

 

и

 

после

 

определения

 

направления

 

повреждения

  (

при

 

помощи

 

серии

 

измерений

 

прибором

 

УПП

 [4] 

либо

 

мегаомметром

двигается

 

последовательно

 

от

 

ТП

 

к

 

ТП

 

на

 

этой

 

линии

 

до

 

нахождения

 

поврежденного

 

участка

Затем

 

на

 

неповрежденной

 

части

 

распредели

-

тельной

 

линии

 

восстанавливается

 

питание

 

путем

 

прове

-

дения

 

ручных

 

переключений

производится

 

возврат

 

АВР

 

в

 

ТП

Описанный

 

процесс

 

ручного

 

поиска

 

поврежденного

 

участка

 

трудо

и

 

времязатратен

помимо

 

многочисленных

 

перемещений

 

между

 

объектами

 

предполагает

 

многократ

-

ную

 

подготовку

 

рабочего

 

места

 

при

 

выполнении

 

распо

-

ряжений

 

диспетчера

 

по

 

проверке

 

целостности

 

изоляции

 

отключенных

 

участков

.

Использование

 

УТКЗ

 

с

 

выводом

 

световой

 

индикации

 

на

 

дверь

 

ТП

 

снижает

 

время

 

поиска

так

 

как

 

нет

 

необходимости

 

заходить

 

в

 

ТП

 

для

 

определения

 

кабельной

 

линии

имею

-

щей

 

повреждение

и

 

производить

 

время

и

 

трудозатратные

 

измерения

что

 

в

 

значительной

 

степени

 

снижает

 

время

 

лик

-

видации

 

технологического

 

нарушения

Отсутствие

 

необхо

-

димости

 

проведения

 

измерений

 

посредством

 

УПП

  (

либо

 

мегаомметра

обуславливает

 

повышение

 

электробезопас

-

ности

 

персонала

 

при

 

использовании

 

УТКЗ

.

Применение

 

УТКЗ

 

с

 

возможностью

 

передачи

 

данных

 

позволяет

 

еще

 

более

 

существенно

 

сократить

 

время

 

поис

-

ка

 

и

 

локализации

 

повреждения

При

 

этом

 

передача

 

данных

 

Рис

. 3. 

Маршрут

 

движения

 

ОВБ

 

в

 

сети

 

с

 

низкоомным

 

резистив

-

ным

 

заземлением

 

нейтрали

 (

сеть

 

не

 

оснащена

 

УТКЗ

)

Рис

. 4. 

Маршрут

 

движения

 

ОВБ

 

при

 

наличии

 

УТКЗ

 (

с

 

функцией

 

передачи

 

данных

в

 

сети

 

с

 

низкоомным

 

резистивным

 

заземлени

-

ем

 

нейтрали

40

Ежеквартальный

 

спецвыпуск

 

 1(12), 

март

 2019

Диагностика

 

и

 

мониторинг


Page 5
background image

технически

 

может

 

быть

 

реализована

 

как

 

непосредственно

 

GSM-

модулем

встроенным

 

в

 

устройство

так

 

и

 

посред

-

ством

 

добавления

 

сигнала

 

о

 

срабатывании

 

УТКЗ

 

в

 

систе

-

му

 

телемеханики

 

объекта

Сигнал

 

о

 

прохождении

 

тока

 

КЗ

 

с

 

каждой

 

ТП

 

приходит

 

на

 

диспетчерский

 

пульт

и

 

бригада

 

ОВБ

 

выезжает

 

непосредственно

 

к

 

месту

 

повреждения

 (

рас

-

пределительная

 

линия

 (

РЛ

при

 

этом

 

отключена

 

действием

 

релейной

 

защиты

 

в

 

РП

). 

Бригада

 

ОВБ

 

сразу

 

направляется

 

к

 

ТП

между

 

которыми

 

находится

 

поврежденный

 

кабель

и

 

ближайшими

 

коммутационными

 

аппаратами

 

локализует

 

повреждение

После

 

чего

 

неповрежденная

 

часть

 

распре

-

делительной

 

линии

 

запитывается

 

путем

 

проведения

 

руч

-

ных

 

переключений

производится

 

возврат

 

АВР

 

в

 

ТП

.

На

 

рисунке

 4 

обозначен

 

маршрут

 

движения

 

ОВБ

 

при

 

по

-

иске

 

повреждения

 

в

 

распределительной

 

линии

При

 

этом

 

красными

 

точками

 

обозначены

 

УТКЗ

зарегистрировавшие

 

прохождение

 

тока

 

КЗ

.

Эффективность

 

работы

 

устройств

 

УТКЗ

 

в

 

сети

 

с

 

ре

-

зистивным

 

заземлением

 

нейтрали

 

обусловлена

 

тем

что

 

все

 

повреждения

в

 

том

 

числе

 

и

 

однофазное

 

замыкание

 

на

 

землю

сопровождаются

 

током

достаточным

 

как

 

для

 

срабатывания

 

защит

 

на

 

головном

 

выключателе

 

мощности

 

в

 

РП

так

 

и

 

для

 

работы

 

УТКЗ

В

 

сети

 

с

 

компенсированной

 

нейтралью

 

однофазные

 

за

-

мыкания

 

на

 

землю

 

фиксируются

 

ненадежно

 

ввиду

 

малых

 

токов

 

замыкания

 

на

 

землю

 

и

 

характера

 

протекания

 

пере

-

ходного

 

процесса

 [1, 2, 5]. 

В

 

такой

 

сети

 

УТКЗ

 

надежно

 

сра

-

батывает

 

при

 

многофазном

 

коротком

 

замыкании

но

 

такие

 

повреждения

 

являются

 

значительно

 

более

 

редкими

 

по

 

сравнению

 

с

 

однофазными

 

замыканиями

 

на

 

землю

 

в

 

сети

выполненной

 

однофазными

 

кабелями

Следует

 

отметить

что

 

в

 

случае

 

установки

 

УТКЗ

 

в

 

сети

 

с

 

компенсированной

 

нейтралью

 

с

 

целью

 

фиксации

 

только

 

многофазных

 

повреж

-

дений

 

достаточно

 

установки

 

датчиков

 

тока

 

только

 

на

 

двух

 

крайних

 

фазах

 

распределительной

 

линии

.

Таким

 

образом

технический

 

эффект

 

от

 

применения

 

УТКЗ

 (

с

 

функцией

 

передачи

 

данных

в

 

сети

 

с

 

низкоомным

 

резистивным

 

заземлением

 

нейтрали

 

заключается

 

в

 

умень

-

шении

 

времени

 

ликвидации

 

аварии

 

и

 

снижении

 

вероятно

-

сти

 

оперативной

 

ошибки

При

 

этом

 

происходит

 

изменение

 

алгоритма

 

восстановления

 

питания

 

погашенных

 

потреби

-

телей

 

с

 «

поиск

локализация

восстановление

 

питания

» 

на

 

«

локализация

восстановление

 

питания

».

ВЫБОР

 

УСТАВОК

 

СРАБАТЫВАНИЯ

 

УТКЗ

 

В

 

СЕТИ

 

С

 

НИЗКООМНЫМ

 

РЕЗИСТИВНЫМ

 

ЗАЗЕМЛЕНИЕМ

 

НЕЙТРАЛИ

Не

 

менее

 

актуальным

 

является

 

вопрос

 

расчета

 

уставок

 

УТКЗ

способных

 

обеспечить

 

селективную

 

работу

 

устройств

.  

Для

 

пояснения

 

вопроса

 

учета

 

активного

 

и

 

индуктивного

 

со

-

противлений

 

кабельных

 

линий

 

при

 

расчете

 

тока

 

ОЗЗ

 

в

 

сети

 

с

 

резистивным

 

заземлением

 

нейтрали

 

может

 

быть

 

рассмо

-

трена

 

схема

 

замещения

 

кабельной

 

сети

состоящей

 

из

 

двух

 

кабельных

 

линий

 (

КЛ

).

Для

 

упрощения

 

обе

 

КЛ

 

считаем

 

одинаковыми

 

по

 

своим

 

параметрам

Тогда

 

с

 

учетом

 [5] 

известная

 

П

-

схема

 

замеще

-

ния

 

трехфазной

 

линии

учитывающая

 

взаимное

 

электриче

-

ское

 

и

 

магнитное

 

влияние

 

фаз

может

 

быть

 

преобразована

 

в

 

схему

 

с

 

элементами

имеющими

 

параметры

 

прямой

 

и

 

ну

-

левой

 

последовательности

 (

рисунок

 5). 

Параметры

 

КЛ

 

могут

 

быть

 

вычислены

 

согласно

 

методике

приведенной

 

в

 [5]. 

ОЗЗ

 

может

 

быть

 

смоделировано

 

с

 

применением

 

принципа

 

на

-

ложения

 

путем

 

включения

 

в

 

месте

 

повреждения

 

источника

 

ЭДС

 

с

 

величиной

равной

 

фазному

 

напряжению

 

сети

.

На

 

рисунке

 

приняты

 

следующие

 

обозначения

L

1_1

L

1_2

 — 

индуктивность

 

прямой

 

последовательности

 

экви

-

+

E

К

R

1_1

L

1_1

R

N

½

C

1_1

C

N

1

(

L

0

-

L

1

)/

(3·2)

½

C

1_1

C

N

1

R

1_2

L

1_2

½

C

1_2

C

N

2

½

C

1_2

C

N

2

(

R

0

-

R

1

)/

(3·2)

X

Т

R

Т

Трансформатор

110(35)/10(6) кВ

Рис

. 5. 

Полная

 

схема

 

замещения

 

кабельной

 

сети

41


Page 6
background image

валентной

 

КЛ

 1,2; 

L

0

 — 

индуктивность

 

нулевой

 

последовательности

 

эк

-

вивалентной

 

КЛ

 1,2; 

R

1_1

R

1_2

 — 

активное

 

сопротив

-

ление

 

прямой

 

последова

-

тельности

 

эквивалентной

 

КЛ

 1,2; 

R

0

 — 

активное

 

со

-

противление

 

нулевой

 

по

-

следовательности

 

экви

-

валентной

 

КЛ

 1,2; 

C

1_1

C

1_2

 — 

емкость

 

прямой

 

последовательности

 

КЛ

 1,2; 

E

K

 — 

источник

 

ЭДС

равный

 

фазному

 

напряжению

 

сети

R

Т

 

и

 

X

Т

 — 

активное

 

и

 

индуктивное

 

сопротивление

 

зазем

-

ляющего

 

трансформатора

 

нейтрали

R

N

 — 

активное

 

сопро

-

тивление

 

резистора

C

N

1

C

N

2

 — 

емкость

 

КЛ

 1,2, 

вычисляе

-

мая

 

по

 

формуле

:

C

N

 = 3

C

1

C

0

/(2 · (

C

1

 – 

C

0

))

(

для

 

группы

 

однофазных

 

КЛ

 

C

N

 = 

).

Параметры

 

эквивалентной

 

схемы

  (

рисунок

 6 

а

L

1

ЭКВ

R

1

ЭКВ

L

N

ЭКВ

R

N

ЭКВ

 

определяются

 

последовательно

-

парал

-

лельным

 

сложением

 

индуктивностей

 

и

 

сопротивлений

 

КЛ

питаемых

 

от

 

одной

 

и

 

той

 

же

 

секции

 

шин

 6(10) 

кВ

 

под

-

станции

к

 

которой

 

подключен

 

трансформатор

 

заземления

 

нейтрали

При

 

этом

 

их

 

величина

 

обратно

 

пропорциональна

 

количеству

 

КЛ

подключенных

 

к

 

секции

Вдобавок

 

к

 

это

-

му

 

сопротивления

 

L

1

ЭКВ

 

и

 

R

1

ЭКВ

 

малы

 

по

 

сравнению

 

с

 ½/

(

C

ЭКВ

2

). 

С

 

учетом

 

сделанных

 

замечаний

 

схема

 

замещения

 

кабельной

 

сети

 

может

 

быть

 

упрощена

  (

рисунок

  6

б

), 

для

 

которой

 

может

 

быть

 

приближенно

 

вычислен

 

ток

измеряе

-

мый

 

трансформатором

 

тока

 

нулевой

 

последовательности

 

(

ТТНП

):

 

2

2

2

Т

1

_

1

2

Т

1

_

1

НОМ

ОЗЗ

3

3

3

 

C

N

I

X

X

R

R

R

U

I

,

где

 

R

Т

 

и

 

X

Т

 — 

активное

 

и

 

индуктивное

 

сопротивление

 

ТЗН

 

(

ФМЗО

), 

R

1_1

 

и

 

X

1_1

 — 

суммарное

 

активное

 

и

 

индуктивное

 

сопротивление

 

КЛ

 

от

 

секции

 

шин

 

центра

 

питания

 

до

 

точки

 

ОЗЗ

I

C

 — 

суммарный

 

емкостный

 

ток

 

секции

 

шин

 

центра

 

питания

.

Рассмотрим

 

данный

 

вопрос

 

на

 

примере

 

участка

 

сети

 

10 

кВ

 

ПС

 110 

кВ

  «

Лахта

» (

ПС

 75) (

ф

.75-602/1602 

и

 

ф

.75-

604/1604). 

РУ

 10 

кВ

 

подстанции

 

состоит

 

из

 8 

секций

, 1 

и

 3 

сек

-

ции

 

объединены

 

через

 

сдвоенный

 

ТОР

к

 

каждой

 

из

 

секций

 

подключен

 

ТЗН

 

мощностью

 500 

кВ

· 

А

в

 

нейтраль

 

которого

 

подключен

 

резистор

 30 

Ом

Произведем

 

оценку

 

влияния

 

ак

-

тивного

 

и

 

индуктивного

 

сопротивлений

 

кабельных

 

линий

 

при

 

ОЗЗ

 

вблизи

 

шин

 10 

кВ

 

ТП

 

 29572, 

наиболее

 

удаленной

 

на

 

рассматриваемом

 

участке

 

сети

:

(

) (

)

А

А

Ом

Ом

Ом

В

I

7

,

421

6

,

139

2183

,

2

0686

,

0

15

3

10500

2

2

2

2

ОЗЗ2

=

+

+

+

=

.

Таким

 

образом

при

 

выборе

 

уставок

 

срабатывания

 

УТКЗ

 

необходимо

 

учитывать

 

активное

 

и

 

индуктивное

 

со

-

противления

 

кабельных

 

линий

рассматривая

 

ОЗЗ

 

в

 

самой

 

электрически

 

удаленной

 

точке

 

распределительной

 

линии

.

ОЦЕНКА

 

ЭФФЕКТА

 

ОТ

 

ПРИМЕНЕНИЯ

 

УТКЗ

 

В

 

СЕТИ

 

С

 

РЕЗИСТИВНЫМ

 

ЗАЗЕМЛЕНИЕМ

 

НЕЙТРАЛИ

Оценка

 

эффекта

 

от

 

применения

 

УТКЗ

 

выполнена

 

укруп

-

ненно

 

посредством

 

расчета

 

сокращения

 

времени

 

на

 

поиск

 

и

 

локализацию

 

поврежденного

 

участка

 

сети

.

Расчет

 

времени

затраченного

 

бригадой

 

ОВБ

 

на

 

поиск

 

и

 

локализацию

 

поврежденного

 

участка

 

в

 

сети

 

с

 

резистив

-

ным

 

заземлением

 

нейтрали

был

 

произведен

 

для

 

случаев

 

с

 

использованием

 

и

 

без

 

УТКЗ

 

для

 

различных

 

участков

 

сети

Результаты

 

расчета

 

показали

что

 

в

 

среднем

 

вре

-

мя

 

на

 

поиск

 

и

 

локализацию

 

повреждения

 

уменьшается

 

на

 

25% 

в

 

случае

 

наличия

 

УТКЗ

 

без

 

передачи

 

данных

 

и

 

на

 

57% 

в

   

случае

 

наличия

 

УТКЗ

 

с

 

передачей

 

данных

отно

-

сительно

 

времени

 

на

 

поиск

 

и

 

отключение

 

ОЗЗ

 

в

 

случае

 

отсутствия

 

УТКЗ

.

Согласно

 

выполненной

 

оценке

 

внедрение

 

УТКЗ

 

в

 

зна

-

чительной

 

степени

 

снизит

 

время

 

поиска

 

и

 

локализации

 

поврежденного

 

участка

 

сети

а

 

обеспечение

 

возможности

 

передачи

 

данных

 

о

 

срабатывании

 

устройств

 

позволит

 

со

-

кратить

 

его

 

еще

 

более

 

существенно

что

 

положительно

 

скажется

 

на

 

повышении

 

надежности

 

электроснабжения

 

по

-

требителей

.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Применение

 

УТКЗ

 

значительно

 

повышает

 

эффективность

 

ликвидации

 

технологических

 

нарушений

 

в

 

кабельной

 

сети

 

6–10 

кВ

Наибольший

 

эффект

 

от

 

установки

 

таких

 

устройств

 

наблюдается

 

в

 

сети

 

с

 

низкоомным

 

резистивным

 

заземле

-

нием

 

нейтрали

так

 

как

 

резистор

 

создает

 

при

 

ОЗЗ

 

в

 

нейтра

-

ли

 

ток

достаточный

 

для

 

фиксации

 

его

 

устройством

При

 

выборе

 

уставок

 

срабатывания

 

УТКЗ

 

необходимо

 

учитывать

 

активное

 

и

 

индуктив

-

ное

 

сопротивления

 

кабельных

 

линий

рас

-

+

E

Ʉ

½

C

ɗɄȼ

1

R

N

+

R

Ɍ

/3

L

1

ɗɄȼ

R

1

ɗɄȼ

L

1_1

R

1_1

½

C

1_1

½

C

ɗɄȼ

2

L

N

ɗɄȼ

R

N

ɗɄȼ

L

Ɍ

/3

+

E

Ʉ

L

1_1

R

1_1

R

N

+

R

Ɍ

/3

L

Ɍ

/3

C

0_

ɗɄȼ

¦

Рис

. 6. 

Эквивалентная

 

схема

 

замещения

 

кабельной

 

сети

б

)

а

)

 

 

А

,

А

Ом

Ом

Ом

Ом

Ом

В

I

5

,

371

6

,

139

2183

,

2

169

,

1

0686

,

0

15

208

,

2

3

10500

2

2

2

2

ОЗЗ1

 

42

Ежеквартальный

 

спецвыпуск

 

 1(12), 

март

 2019

Диагностика

 

и

 

мониторинг


Page 7
background image

ЛИТЕРАТУРА

1. 

Евдокунин

 

Г

.

А

., 

Титенков

 

С

.

С

Резистивное

 

заземление

 

нейтрали

 

сетей

 

6–35 

кВ

СПб

.: 

Терция

, 2009. 188 

с

.

2. 

СТО

 

ПАО

 «

Ленэнерго

» 18-2013 «

Руководящие

 

указания

 

по

 

выбору

 

режи

-

ма

 

заземления

 

нейтрали

 

в

 

электрических

 

сетях

 

напряжением

 6–35 

кВ

». 

СПб

., 2013. 77 

с

.

3. 

Инструкция

 

по

 

обслуживанию

 

и

 

эксплуатации

 

указателя

 

тока

 

короткого

 

замыкания

 

УТКЗ

-4. 

ООО

 «

Электроприбор

».

4. 

Руководство

 

по

 

эксплуатации

 

устройства

 

поиска

 

повреждений

 

УПП

-10 

ЗАО

 «

Техношанс

». 

Минск

, 2006. 48 

с

.

5. 

Евдокунин

 

Г

.

А

Электрические

 

системы

 

и

 

сети

Учеб

пособие

. 4-

е

 

изд

., 

испр

и

 

доп

СПб

.: 

Родная

 

Ладога

, 2016. 384 

с

.

6. 

Филатов

 

А

.

А

Обслуживание

 

электроподстанций

 

оперативным

 

персона

-

лом

М

.: 

ДЕАН

, 2010. 284 

с

.

Издательство

 

журнала

«

ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ

.

Передача

 

и

 

распределение

»

выпустило

 

книгу

 

академика

 

РАЕН

профессора

 

Владимира

 

Абрамовича

 

НЕПОМНЯЩЕГО

Тираж

 

книги

 5000 

экз

., 

объем

 196 

с

., 

формат

 170

х

235 

мм

.

Для

 

приобретения

 

издания

 

необходимо

 

позвонить

по

 

многоканальному

 

телефону

 +7 (495) 645-12-41

или

 

написать

 

по

 e-mail: info@eepir.ru

В

 

монографии

 

исследована

 

надежность

 

обору

-

дования

 

электростанций

 

и

 

электрических

 

сетей

 

напряжением

 1150–10(6) 

кВ

разработана

 

мето

-

дика

 

сбора

 

и

 

статистичес

 

кой

 

обработки

 

инфор

-

мации

 

о

 

надежности

 

оборудования

На

 

основе

 

статистических

 

данных

 

и

 

расчетов

 

определены

 

основные

 

параметры

 

надежности

 

и

 

динамика

 

их

 

изменения

 

в

 

процессе

 

эксплуатации

Выявлены

 

статистические

 

законы

 

распределения

 

отказов

 

и

 

времени

 

восстановления

 

элементов

 

энергосис

-

тем

Проведено

 

их

 

сравнение

 

с

 

зарубежными

 

данными

.

сматривая

 

ОЗЗ

 

с

 

самой

 

электрически

 

удаленной

 

точки

 

распределительной

 

линии

.

Внедрение

 

УТКЗ

 

обеспечит

 

быстрое

 

и

 

точное

 

определение

 

поврежденного

 

участка

 

и

 

в

 

зна

-

чительной

 

степени

 

снизит

 

время

 

ликвидации

 

технологического

 

нарушения

а

 

также

 

повысит

 

электробезопасность

 

оперативного

 

персона

-

ла

 [6]. 

Согласно

 

выполненной

 

оценке

 

время

 

на

 

поиск

 

и

   

отключение

 

ОЗЗ

 

сокращается

 

на

 25% 

в

 

случае

 

оснащения

 

распределительной

 

линии

 

УТКЗ

 

без

 

передачи

 

данных

 

и

 

на

 57% 

в

 

случае

 

использования

 

устройств

 

с

 

функцией

 

передачи

 

данных

.  

43


Читать онлайн

Ввиду отсутствия в России сколь либо значительного опыта применения устройств, фиксирующих прохождение тока КЗ, в кабельных сетях 6–10 кВ, а также исследований в отношении эффективности их работы представляются актуальными задачи анализа аспектов их функционирования, а также целесообразности их применения. В настоящей статье представлены сведения относительно принципа действия и технических характеристик устройств фиксации прохождения тока КЗ, произведена оценка сокращения временных затрат на ликвидацию технологических нарушений, кроме того, разработаны предложения по расчету уставок срабатывания УТКЗ для кабельных сетей 6–10 кВ.

Поделиться: