112
АНАЛИТИКА
СЕТИ РОССИИ
112
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
е
оборудование
Н
а
мероприятии
вы
-
ступили
производи
-
тели
основных
типов
плавнорегулируемых
дугогасящих
реакторов
(
ДГР
) —
производители
плунжерных
,
мел
-
коступенчатых
с
регулированием
индуктивности
путём
шунтирова
-
ния
ёмкостями
во
вторичной
об
-
мотке
,
а
также
реакторов
,
управ
-
ляемых
подмагничиванием
.
Следует
напомнить
,
что
необхо
-
димость
компенсации
ёмкостных
токов
в
сетях
6—35
кВ
указана
в
ПУЭ
,
других
нормативно
-
техниче
-
ских
документах
и
обусловлена
отрицательными
воздействиями
однофазного
замыкания
на
«
зем
-
лю
» (
ОЗЗ
)
на
электрическую
сеть
(
перенапряжения
при
ОЗЗ
,
терми
-
ческое
воздействие
тока
в
месте
ОЗЗ
,
опасность
для
людей
и
живот
-
ных
).
Индуктивный
ток
,
протекаю
-
щий
через
ДГР
при
возникнове
-
нии
ОЗЗ
,
компенсирует
ёмкостную
составляющую
,
в
идеале
оставляя
лишь
нескомпенсированную
ак
-
тивную
и
гармонические
состав
-
ляющие
тока
ОЗЗ
.
В
то
же
время
снижается
скорость
восстановле
-
ния
напряжения
на
повреждён
-
ной
фазе
после
гашения
заземля
-
ющей
дуги
,
создавая
условия
для
её
самопогасания
;
уменьшаются
перенапряжения
при
повторных
зажиганиях
дуги
и
т
.
д
.
Перед
тем
как
перейти
к
ос
-
новной
теме
статьи
,
следует
от
-
метить
,
что
вопросы
,
связанные
с
компенсацией
ёмкостных
то
-
ков
,
не
только
сложны
в
теории
,
но
и
доставляют
немало
трудно
-
стей
на
практике
.
Известно
,
что
по
способу
изменения
величины
индуктивности
ДГР
делятся
на
2
типа
:
ступенчатые
и
плавнорегу
-
лируемые
.
В
ОАО
«
МРСК
Центра
»
ступенчатые
ДГР
составляют
не
менее
50%
от
всего
парка
,
а
в
не
-
которых
крупных
электросетевых
компаниях
эта
цифра
много
боль
-
ше
.
Уже
только
этот
факт
прибли
-
жает
к
пониманию
тех
проблем
,
с
которыми
сталкиваются
специ
-
алисты
при
эксплуатации
ДГР
.
В
городских
условиях
(
там
,
где
уста
-
новлено
большинство
ДГР
)
с
их
по
-
мощью
практически
невозможно
добиться
резонансной
настройки
,
а
также
постоянно
её
контролиро
-
вать
из
-
за
большой
разности
токов
смежных
ответвлений
ступенча
-
тых
ДГР
,
изменений
в
распреде
-
лительной
сети
6—10
кВ
в
течение
суток
,
а
также
отсутствия
на
боль
-
шинстве
подстанций
постоянного
дежурного
персонала
.
Поэтому
,
в
целях
снижения
технологических
нарушений
,
вызванных
послед
-
ствиями
ОЗЗ
,
эксплуатирующие
организации
вынуждены
нести
дополнительные
затраты
на
уста
-
новку
параллельно
ступенчатым
плавнорегулируемых
ДГР
с
ав
-
томатическим
регулированием
или
замену
ступенчатых
на
плав
-
норегулируемые
реакторы
.
Пер
-
вый
вариант
экономичнее
,
так
как
добавляются
ДГР
небольшой
мощности
,
но
не
всегда
реализу
-
ем
,
например
,
как
в
случае
с
де
-
фицитом
свободной
площади
на
подстанции
.
Однако
,
как
показала
прак
-
тика
,
не
обделены
недостатка
-
ми
и
выпускаемые
в
настоящее
время
системы
плавного
регули
-
рования
индуктивности
(
ДГР
+
автоматический
регулятор
),
и
во
-
прос
применения
того
или
иного
типа
реакторов
и
автоматики
яв
-
ляется
давним
предметом
дис
-
куссий
.
Перечислим
основные
недостатки
:
•
реакторы
плунжерного
типа
,
работающие
по
принципу
ра
-
зомкнутого
магнитопровода
,
имеют
сложную
конструкцию
.
С
момента
появления
первых
образцов
прошло
несколько
десятилетий
,
однако
не
все
производители
устранили
сла
-
бые
места
данного
типа
ДГР
,
такие
как
ненадёжные
конце
-
вые
выключатели
и
недоработ
-
ки
кинематической
схемы
.
Вышеописанные
недостат
-
ки
плунжерных
реакторов
в
Проблемные вопросы
компенсации ёмкостных токов.
Основные требования к системам компенсации
В ОАО «МРСК Центра» состоялся научно-технический совет, посвящённый ком-
пенсации ёмкостных токов замыкания на «землю» в сетях 6—35 кВ, целью ко-
торого было обсудить сложившиеся проблемные вопросы, пути их решения и
сравнить существующие типы систем компенсации ёмкостных токов, определив
основные требования к ним.
Александр ПИЛЮГИН, первый зам. генерального директора — главный инженер,
Дмитрий РЫБНИКОВ, зам. главного инженера по развитию и инновациям,
Александр БРЕДИХИН, ведущий специалист Департамента перспективного и
технологического развития и инноваций,
ОАО «МРСК Центра»
113
№
6 (27),
ноябрь
–
декабрь
, 2014
113
настоящее
время
устранены
в
принципиально
новой
кон
-
струкции
статического
реактора
без
движущихся
механических
частей
и
привода
.
Регулировка
индуктивности
происходит
путём
автоматического
переключения
ёмкостей
во
вторичной
силовой
обмотке
.
На
данный
момент
на
российском
рынке
представ
-
лены
два
производителя
ука
-
занного
типа
ДГР
.
Возможность
достижения
высокой
точности
настройки
(1%),
а
также
отсут
-
ствие
движущихся
частей
явля
-
ются
неоспоримыми
преимуще
-
ствами
нового
типа
реакторов
.
Несмотря
на
это
перед
широким
внедрением
необходимо
полу
-
чить
и
оценить
опыт
эксплуата
-
ции
данных
ДГР
;
•
реакторы
с
подмагничиванием
отличаются
от
всех
других
типов
ДГР
тем
,
что
в
момент
ОЗЗ
не
на
-
ходятся
в
настроенном
в
резо
-
нанс
состоянии
.
Таким
образом
,
для
точной
компенсации
необхо
-
димо
некоторое
время
,
затрачи
-
ваемое
на
форсировку
подмаг
-
ничивания
и
выход
на
рабочий
режим
.
Также
ДГР
несёт
потери
на
подмагничивание
в
нормаль
-
ном
режиме
(
без
ОЗЗ
),
чего
нет
в
аналогах
.
Этот
факт
можно
счи
-
тать
недостатком
при
современ
-
ном
курсе
на
энергоэффектив
-
ность
и
энергосбережение
.
Учитывая
некоторые
публикации
с
приведением
осциллограмм
экспериментальных
исследова
-
ний
работоспособности
ДГР
с
подмагничиванием
,
ОАО
«
МРСК
Центра
»
заинтересовано
в
под
-
тверждении
заявленного
произ
-
водителем
времени
выхода
на
установившийся
режим
при
воз
-
никновении
ОЗЗ
,
работоспособ
-
ности
при
дуговых
ОЗЗ
,
а
также
низких
затрат
на
подмагничива
-
ние
в
нормальном
режиме
.
Дан
-
ные
вопросы
предполагается
решить
в
процессе
аттестации
данных
реакторов
в
аттестаци
-
онной
комиссии
ОАО
«
Россети
»
и
в
процессе
взаимодействия
с
производителем
;
•
ни
один
из
серийно
выпускае
-
мых
и
применяемых
на
терри
-
тории
России
ДГР
не
компенси
-
рует
активную
и
гармонические
составляющие
тока
ОЗЗ
.
В
не
-
которых
случаях
,
например
при
токе
ОЗЗ
более
100
А
,
а
также
в
сетях
с
высоким
содержани
-
ем
гармоник
,
каждая
составля
-
ющая
сводит
к
минимуму
все
преимущества
классической
компенсации
ёмкостных
токов
(
на
частоте
50
Гц
).
Сейчас
на
рынке
появился
тип
ДГР
(
про
-
изводства
Швеции
),
способный
компенсировать
обе
составля
-
ющие
,
однако
говорить
об
их
широком
применении
в
буду
-
щем
в
российских
условиях
не
приходится
.
Данный
тип
реак
-
торов
в
основном
был
создан
для
решения
одной
проблемы
—
снижения
опасности
пораже
-
ния
электрическим
током
лю
-
дей
и
животных
при
ОЗЗ
.
Дело
в
том
,
что
Швеция
—
это
страна
с
высокими
удельными
сопро
-
тивлениями
грунтов
(
зачастую
более
1000
Ом
•
м
),
поэтому
остаточный
ток
при
стекании
в
землю
создаёт
высокое
паде
-
ние
напряжения
и
вероятность
поражения
шаговым
напряже
-
нием
.
Стоит
заметить
,
что
даже
при
грунтах
с
невысоким
удель
-
ным
сопротивлением
величина
активной
составляющей
тока
Рис
.
Дуговое
ОЗЗ
.
Определение
периода
колебаний
восстанавливающегося
напряжения
для
расчёта
расстройки
компенсации
3U
o
Т
изм
= 19,92
мс
U
ф
повреждённой
U
ф
здоровой
3I
о
повреждённого
фидера
114
СЕТИ РОССИИ
ОЗЗ
может
представлять
опас
-
ность
перегрева
для
изоляции
(
например
,
при
суммарном
ём
-
костном
токе
200
А
в
кабельной
сети
величина
активного
тока
составит
около
10
А
).
Таким
образом
,
считаем
оправ
-
данным
применение
полной
компенсации
в
случаях
больших
величин
ёмкостных
токов
и
вы
-
сокого
содержания
гармониче
-
ских
составляющих
в
токе
ОЗЗ
;
•
один
и
тот
же
тип
плавнорегу
-
лируемого
ДГР
может
работать
по
-
разному
с
различными
типа
-
ми
автоматических
регуляторов
(
исключение
составляют
ДГР
с
подмагничиванием
,
комплекту
-
ющиеся
специальными
регулято
-
рами
).
В
связи
с
этим
требуется
обобщение
опыта
эксплуатации
автоматических
регуляторов
.
Как
будет
сказано
ниже
,
одним
из
способов
объективного
кон
-
троля
является
наличие
функции
регистрации
аварийных
про
-
цессов
.
На
рисунке
приведена
осциллограмма
,
записанная
цифровым
высокочастотным
регистратором
.
После
её
обра
-
ботки
определена
расстройка
компенсации
,
по
которой
можно
судить
о
работоспособности
си
-
стемы
компенсации
.
Вопрос
устранения
/
минимиза
-
ции
недостатков
остаётся
крайне
важным
,
и
работа
над
ним
,
по
за
-
явлениям
производителей
реакто
-
ров
и
автоматических
регуляторов
,
ведётся
постоянно
.
Многообразие
типов
ДГР
и
ав
-
томатических
регуляторов
ставит
непростую
задачу
перед
эксплуати
-
рующими
организациями
—
выбор
самой
лучшей
и
надёжной
системы
компенсации
.
Учитывая
опыт
экс
-
плуатации
различных
типов
ДГР
,
публикации
в
научно
-
технической
литературе
,
экспериментальные
ис
-
следования
в
этой
области
можно
назвать
несколько
основных
требо
-
ваний
к
современной
системе
ком
-
пенсации
ёмкостных
токов
,
которые
приводятся
ниже
.
1.
Самое
важное
требование
—
исключение
опасности
поражения
электрическим
током
для
людей
и
животных
.
Это
достигается
точностью
настройки
ДГР
в
резонанс
с
ёмко
-
стью
сети
,
приемлемой
можно
счи
-
тать
величину
расстройки
компен
-
сации
менее
5%.
Для
плунжерных
ДГР
в
этой
связи
важна
координация
двигателя
и
команд
автоматического
регулятора
во
избежание
излишней
инерции
и
,
соответственно
,
выбега
за
допустимые
величины
расстрой
-
ки
компенсации
.
2.
Надёжная
конструкция
самого
ДГР
.
Для
всех
типов
ДГР
важно
каче
-
ство
антикоррозионного
покрытия
.
Для
плунжерных
ДГР
—
надёж
-
ность
привода
,
элементов
кинема
-
тической
схемы
,
концевых
выклю
-
чателей
.
Для
ДГР
,
основанных
на
эффекте
взаимосвязанных
контуров
(
пере
-
ключение
ёмкостей
во
вторичной
силовой
обмотке
)
важна
надёж
-
ность
контакторов
и
конденсаторов
.
Для
ДГР
,
управляемых
подмагни
-
чиванием
,
важен
безынерционный
выход
на
режим
при
возникнове
-
нии
ОЗЗ
,
работоспособность
при
ду
-
говых
ОЗЗ
,
а
также
низкие
потери
в
нормальном
режиме
.
3.
Надёжность
автоматических
регуляторов
ДГР
,
возможность
их
ра
-
боты
в
сетях
с
низким
уровнем
есте
-
ственной
несимметрии
без
постоян
-
ного
смещения
нейтрали
,
работа
в
сетях
с
низкой
добротностью
конту
-
ра
нулевой
последовательности
(
при
наличии
высокоомного
резистора
в
сети
),
а
также
информативность
и
наличие
функции
записи
событий
,
в
т
.
ч
.
записи
осциллограмм
процесса
возникновения
ОЗЗ
.
Таким
образом
,
вопрос
контро
-
ля
работоспособности
существую
-
щих
систем
компенсации
в
процес
-
се
обсуждения
предложено
было
решить
регистрацией
аварийных
процессов
на
находящихся
в
экс
-
плуатации
устройствах
автомати
-
ки
ДГР
.
Нужно
отметить
,
что
такой
функцией
обладает
большинство
со
-
временных
автоматических
регуля
-
торов
,
однако
уже
эксплуатируемые
устаревшие
модели
не
имеют
дан
-
ной
возможности
.
В
этом
случае
не
-
обходима
установка
специальных
регистраторов
.
В
настоящее
время
в
компании
планируется
провести
работу
по
установке
устройств
ре
-
гистрации
,
которые
предложено
поставить
одним
из
участников
про
-
шедшего
совещания
безвозмездно
для
проведения
исследований
.
Ос
-
циллограммы
позволят
определять
точность
резонансной
настройки
и
правильность
работы
любых
систем
компенсации
ёмкостных
токов
в
момент
ОЗЗ
по
сопоставлению
ча
-
стоты
50
Гц
и
частоты
собственных
колебаний
восстанавливающегося
напряжения
3 U
о
.
Это
даёт
возмож
-
ность
за
два
—
три
записанных
в
экс
-
плуатации
ОЗЗ
сделать
выводы
об
эффективности
любой
автоматики
,
установленной
на
подстанции
.
По
итогам
НТС
были
сделаны
не
-
которые
следующие
выводы
:
•
необходимость
применения
в
составе
систем
компенсации
ёмкостного
тока
замыкания
на
«
землю
»
автоматических
регу
-
ляторов
ДГР
с
функцией
реги
-
страции
событий
или
отдельных
устройств
с
функцией
регистра
-
ции
событий
в
целях
обеспече
-
ния
оценки
работоспособности
систем
компенсации
,
а
также
наличия
дополнительной
инфор
-
мации
при
расследовании
при
-
чин
технологических
нарушений
в
сетях
6—35
кВ
с
компенсацией
ёмкостного
тока
замыкания
на
«
землю
».
Минимальный
набор
параметров
:
ток
ДГР
,
напряже
-
ние
3U
о
,
фазные
напряжения
,
дата
и
время
возникновения
ОЗЗ
;
•
необходимость
более
тесного
взаимодействия
с
производи
-
телями
для
определения
рабо
-
тоспособности
находящихся
в
эксплуатации
ДГР
,
получения
информации
от
производителей
о
возможности
дальнейшей
экс
-
плуатации
ДГР
и
автоматических
регуляторов
предыдущих
разра
-
боток
,
а
также
рекомендаций
по
их
модернизации
/
замене
;
•
при
закупке
систем
компенса
-
ции
ёмкостного
тока
замыкания
«
на
землю
»
в
качестве
обяза
-
тельного
требования
к
постав
-
щику
необходимо
включать
шеф
-
наладку
.
Не
должны
заключаться
дополнительные
договоры
на
шеф
-
наладку
после
проведения
торгово
-
закупочных
процедур
,
как
действия
,
нарушающие
кон
-
курентный
принцип
закупок
;
•
необходимость
прохождения
ат
-
тестации
ОАО
«
Россети
»
всеми
производителями
ДГР
для
под
-
тверждения
гарантии
работоспо
-
собности
устройств
компенса
-
ции
в
сетях
ОАО
«
МРСК
Центра
»;
•
требуется
рассмотрение
во
-
проса
применения
методики
жизненного
цикла
при
закупке
систем
компенсации
ёмкостно
-
го
тока
замыкания
на
землю
с
целью
эффективного
использо
-
вания
устройств
в
процессе
экс
-
плуатации
.
Оригинал статьи: Проблемные вопросы компенсации ёмкостных токов. Основные требования к системам компенсации
В ОАО «МРСК Центра» состоялся научно-технический совет, посвящённый компенсации ёмкостных токов замыкания на «землю» в сетях 6—35 кВ, целью которого было обсудить сложившиеся проблемные вопросы, пути их решения и сравнить существующие типы систем компенсации ёмкостных токов, определив основные требования к ним.
