102
СЕТИ РОССИИ
В
настоящее
время
в
Рос
-
сии
на
ряде
подстанций
вы
-
сокого
(
ВН
),
сверхвысоко
-
го
(
СВН
)
и
ультравысоко
-
го
(
УВН
)
напряжений
,
независимо
от
их
ведомственной
принадлежно
-
сти
,
имеются
нерешённые
пробле
-
мы
,
вызванные
следующими
обсто
-
ятельствами
:
•
в
работе
находятся
устаревшие
виды
электрооборудования
,
а
от
распредустройства
отходят
уста
-
ревшие
воздушные
и
кабельные
линии
,
сроки
эксплуатации
кото
-
рых
находятся
за
чертой
норма
-
тивных
;
•
на
некоторых
подстанциях
уста
-
новлены
слабо
совмещённые
оте
-
чественные
и
зарубежные
виды
электрооборудования
,
например
,
советские
(
российские
)
силовые
трансформаторы
(
автотрансфор
-
маторы
)
и
КРУЭ
;
•
в
цепях
вторичной
коммутации
применяется
частично
изменён
-
ная
,
более
чувствительная
эле
-
ментная
база
релейной
защиты
и
системной
автоматики
,
что
ино
-
гда
приводит
к
отказам
;
•
на
многих
подстанциях
,
постро
-
енных
25—30
лет
назад
,
недо
-
статочно
изучена
электромагнит
-
ная
обстановка
и
не
обеспече
-
на
электромагнитная
совмести
-
мость
(
ЭМС
)
между
цепями
пер
-
вичной
и
вторичной
коммутации
,
а
также
систем
АСТУ
(
автомати
-
ческие
и
автоматизированные
системы
технического
управле
-
ния
),
АСДУ
(
автоматизированные
системы
диспетчерского
управ
-
ления
),
АРН
(
системы
автомати
-
ческого
регулирования
напря
-
жения
),
АРЧМ
(
системы
автома
-
тического
регулирования
часто
-
ты
и
мощности
),
АСУТП
(
автома
-
тизированные
системы
управле
-
ния
технологическими
процес
-
сами
),
АСКУЭ
(
автоматизирован
-
ные
системы
коммерческого
учё
-
та
электроэнергии
).
На
ряде
устаревших
подстанций
до
сих
пор
эксплуатируются
неэкра
-
нированные
контрольные
кабели
Проблемы
электромагнитной
совместимости на подстанциях
Фирудин ХАЛИЛОВ, д.т.н.,
профессор Санкт-Петербургского
государственного политехнического университета
типа
ВК
-12,
длительная
электриче
-
ская
прочность
которых
составляет
около
2
кВ
;
•
для
защиты
электрооборудования
подстанций
от
перенапряжений
на
них
устанавливают
одновре
-
менно
новейшие
защитные
аппа
-
раты
—
ограничители
перенапря
-
жений
(
ОПН
) —
и
устаревшие
вен
-
тильные
разрядники
(
РВ
),
вслед
-
ствие
чего
ОПН
перегружаются
импульсными
токами
;
•
при
реконструкции
устаревших
подстанций
на
них
применяют
-
ся
кабели
с
изоляцией
из
сшито
-
го
полиэтилена
,
при
этом
зазем
-
ление
их
экранов
ненадлежа
-
щим
образом
приводит
к
негатив
-
ным
явлениям
,
например
,
к
сни
-
жению
пропускной
способности
кабелей
.
Факторы
,
изложенные
выше
,
в
ряде
случаев
могут
привести
к
повы
-
шению
отказов
или
даже
аварийно
-
сти
.
Как
показано
в
литературе
[1—3],
проблемы
электромагнитной
совме
-
стимости
между
электроэнергетикой
(
ЭЭ
) —
в
рассматриваемом
случае
подстанцией
,
техносферой
и
биосфе
-
рой
—
могут
быть
условно
подразде
-
лены
на
пять
проблем
:
•
ЭМС
между
электроэнергетикой
и
экологией
(
ЭКО
-
ЭМС
);
•
биологические
—
между
ЭЭ
,
тех
-
носферой
и
биосферой
(
БИО
-
ЭМС
);
•
между
ЭЭ
и
протяжёнными
объек
-
тами
(
техно
-
ЭМС
),
например
,
ка
-
белями
управления
подстанцией
;
•
между
ЭЭ
и
слаботочными
систе
-
мами
(
электроно
-
ЭМС
),
напри
-
мер
,
компьютерами
,
системами
управления
и
др
.;
103
№ 5 (8), сентябрь-октябрь, 2011
•
связанные
с
подсистемами
са
-
мой
ЭЭ
(
ИНТЕР
-
ЭМС
).
Ниже
рассмотрены
проблемы
техно
-
ЭМС
и
электроно
-
ЭМС
,
имею
-
щие
важное
значение
для
обеспече
-
ния
«
живучести
»
подстанций
.
Источниками
помех
и
перенапря
-
жений
(
сверхтоков
)
на
подстанциях
ВН
,
СВН
и
УВН
являются
:
•
фазные
провода
ошиновки
под
-
станций
,
оказывающие
электро
-
магнитные
влияния
на
кабели
управления
;
•
силовые
кабели
,
проложенные
в
канале
(
траншее
)
для
кабелей
управления
,
влияющие
на
кабе
-
ли
для
АСТУ
,
АСДУ
,
АРН
,
АРЧМ
,
АСУТП
,
АСКУЭ
;
•
тросы
,
проложенные
в
траншее
кабелей
управления
и
служащие
для
выравнивания
потенциалов
;
•
заземление
путём
выноса
потен
-
циалов
,
в
том
числе
потенциалов
при
неудачном
заземлении
одно
-
фазных
кабелей
с
изоляцией
из
сшитого
полиэтилена
;
•
феррорезонансные
сверхтоки
в
обмотках
электромагнитных
трансформаторов
напряжения
;
•
несимметричные
КЗ
,
возникаю
-
щие
в
сети
и
на
подстанции
;
•
грозовые
перенапряжения
на
подстанции
;
•
высокочастотные
перенапряже
-
ния
при
коммутациях
разъедини
-
телями
,
в
том
числе
разъедините
-
лями
КРУЭ
;
•
токи
с
частотой
около
1
Гц
,
возни
-
кающие
при
магнитных
бурях
[4].
Решение
проблем
фазных
прово
-
дов
ошиновки
подстанций
и
силовых
кабелей
,
проложенных
в
траншее
,
настолько
важно
,
что
за
рубежом
,
на
-
пример
в
Германии
[5, 6],
упомяну
-
тыми
проблемами
занимаются
мощ
-
ные
исследовательские
центры
.
Тросы
,
необходимые
для
вырав
-
нивания
потенциалов
,
на
электро
-
магнитную
обстановку
влияют
дво
-
яко
:
с
одной
стороны
,
они
являются
как
бы
электромагнитным
экраном
для
кабелей
управления
,
а
с
другой
—
при
КЗ
в
сети
(
в
частности
,
на
под
-
станции
)
по
этим
тросам
замыкается
часть
тока
несимметричного
КЗ
,
ко
-
торая
может
вызвать
помехи
(
пере
-
напряжения
)
в
кабелях
управления
.
Выносы
потенциалов
с
контура
заземления
подстанций
в
металли
-
ческие
конструкции
траншей
для
ка
-
белей
управления
могут
привести
к
пробоям
изоляции
этих
кабелей
.
При
определённых
эксплуатаци
-
онных
схемах
в
обмотке
ВН
электро
-
магнитных
трансформаторов
напря
-
жения
могут
возникать
феррорезо
-
нансные
сверхтоки
и
перенапряже
-
ния
,
передаваемые
в
обмотки
НН
,
а
следовательно
,
в
цепи
АСТУ
,
АСДУ
,
АРН
,
АРЧМ
,
АСУТП
,
АСКУЭ
.
Важнейшую
роль
могут
играть
токи
КЗ
в
сети
или
на
самой
подстан
-
ции
.
Вследствие
относительно
неболь
-
шой
высоты
проводов
систем
шин
над
кабельными
траншеями
магнит
-
ные
поля
токов
КЗ
могут
в
кабелях
управления
(
КУ
)
вызвать
опасные
пе
-
ренапряжения
для
изоляции
или
ме
-
шающие
влияния
в
цепи
управления
.
Несмотря
на
то
,
что
грозовые
пе
-
ренапряжения
на
подстанциях
огра
-
ничиваются
с
помощью
ОПН
или
РВ
,
такие
перенапряжения
могут
вы
-
звать
опасные
или
мешающие
элек
-
трические
влияния
на
КУ
и
цепи
управления
.
Сооружение
на
подстанциях
КРУЭ
ВН
,
СВН
и
УВН
в
значительной
степе
-
ни
снижает
показатель
надёжности
грозозащиты
,
в
них
при
коммутациях
разъединителями
возникают
высо
-
кочастотные
перенапряжения
нано
-
секундного
диапазона
.
В
настоящее
104
СЕТИ РОССИИ
время
слабо
изучено
влияние
таких
перенапряжений
на
изоляцию
элек
-
трооборудования
вне
КРУЭ
,
на
ха
-
рактеристики
защитных
аппаратов
,
а
также
влияние
волн
высокочастот
-
ных
перенапряжений
на
электромаг
-
нитную
совместимость
.
При
магнитных
бурях
через
ней
-
траль
трансформаторов
(
автотранс
-
форматоров
)
и
ЗУ
подстанций
текут
токи
частотой
1
Гц
.
Эти
токи
в
двух
аспектах
могут
привести
к
негатив
-
ным
явлениям
:
•
ложно
запустить
релейную
защиту
и
системную
автоматику
;
•
вызвать
насыщение
стали
магни
-
топровода
силовых
трансформа
-
торов
,
и
резонансные
явления
.
В
любом
случае
эти
токи
могут
привести
к
изменению
электромаг
-
нитной
обстановки
и
нарушению
ЭМС
.
Таким
образом
,
во
многих
случа
-
ях
нарушается
ЭМС
на
подстанци
-
ях
,
вследствие
чего
выходят
из
строя
элементы
слаботочных
цепей
или
ложно
срабатывают
релейная
защи
-
та
и
системная
автоматика
.
Во
избе
-
жание
этого
следует
применять
схем
-
ные
,
организационные
и
аппарат
-
ные
мероприятия
.
Эти
мероприятия
могут
быть
учте
-
ны
при
проектировании
и
рекон
-
струкции
подстанций
путём
обосно
-
ванной
прокладки
кабелей
управле
-
ния
в
траншеях
,
применения
новей
-
ших
устройств
передачи
информа
-
ции
,
содержащих
системы
передачи
данных
по
оптическим
линиям
связи
,
волоконно
-
оптические
датчики
тока
,
напряжения
и
других
электрических
величин
,
оптимального
расположе
-
ния
шкафов
управления
в
зданиях
и
др
.
Аппаратные
мероприятия
по
ограничению
перенапряжений
в
це
-
пях
релейной
защиты
подстанций
могут
содержать
:
•
грубую
защиту
(
ОПН
,
разрядни
-
ки
и
др
.),
снижающую
«
выбросы
»
напряжения
до
600—800
В
;
•
тонкую
защиту
(
диоды
Зенера
и
другие
мероприятия
),
снижаю
-
щую
«
выбросы
»
напряжения
до
нескольких
десятков
вольт
.
ЛИТЕРАТУРА
1.
Горюнов
А
.
К
.,
Таджибаев
А
.
И
.,
Ха
-
лилов
Ф
.
Х
.
Электромагнитная
со
-
вместимость
в
сетях
низкого
на
-
пряжения
и
меры
борьбы
с
её
нарушениями
.
Учебное
пособие
.
Изд
.
ПЭИПК
,
Санкт
-
Петербург
,
2002.
2.
Кадомская
К
.
П
.,
Кандаков
С
.
А
.,
Лавров
Ю
.
А
.,
Шевченко
С
.
С
.
Элек
-
тромагнитная
совместимость
воздушных
,
подземных
и
подво
-
дных
линий
электропередачи
вы
-
сокого
напряжения
с
биосферой
и
окружающей
средой
. —
Новоси
-
бирск
:
Изд
. —
НГТУ
, 2007.
3.
Костенко
М
.
В
.,
Михайлов
Ю
.
А
.,
Халилов
Ф
.
Х
.
Электромагнитная
совместимость
.
Часть
1.
Электро
-
энергетика
:
учебное
пособие
. -
СПб
.:
Изд
.
СПбГПУ
, 1997,
ч
. 1.
4.
Фоминич
Э
.,
Костроминов
А
.,
Ланно
В
.
Защита
элементов
элек
-
тротехники
и
электроники
от
воз
-
действия
мощных
электромаг
-
нитных
помех
.
Военно
-
строит
.
бюл
., 1992,
№
1.
5.
Пятая
Международная
отрас
-
левая
ярмарка
по
электро
-
магнитной
совместимости
.
Galvanotechnik, 1996, 87,
№
1.
6.
Дрезденская
электротехниче
-
ская
выставка
по
ЭМС
. Heiden
Sigrun. Elektromeister + dtsch.
Elektrohandwerk, 1997, 72,
№
10.
Оригинал статьи: Проблемы электромагнитной совместимости на подстанциях
В настоящее время в России на ряде подстанций высокого (ВН), сверхвысокого (СВН) и ультравысокого (УВН) напряжений, независимо от их ведомственной принадлежности, имеются нерешённые проблемы.
