Развитие защиты электросетей — интеллектуальные приборы нового поколения

Page 1
background image

Page 2
background image

34

Развитие защиты электросетей — 
интеллектуальные приборы 
нового поколения

Цифровизация

 

энергосистемы

 

страны

 — 

важное

 

направление

которое

 

в

 

настоящее

 

время

 

реализуют

 

на

 

своих

 

предприятиях

 

крупнейшие

 

энергокомпании

 

России

Один

 

из

 

пунктов

которому

 

специалисты

 

уделяют

 

внимание

 — 

автоматизация

защиты

 

электроприборов

 

от

 

пожаров

возникающих

 

из

-

за

 

искрения

 

в

 

сетях

.

Возможное

 

решение

 

данной

 

проблемы

 

можно

 

найти

 

в

 

применении

 

в

 

сетях

 

среднего

 

напряжения

 

инновационных

 

цифровых

 

приборов

которые

 

в

 

настоящее

 

время

 

реализованы

 

на

 

территории

 

страны

 

только

 

для

 

установок

 

потребителей

.

Н

а  проведенном  недавно

техническом  совете  од-

ной из крупнейших элек-

тросетевых 

компаний 

Москвы  —  АО  «Объединенной 

энергетической  компании»  —  ве-

дущим  специалистам  отрасли 

было  продемонстрировано  два 

прибора  на  основе  микропроцес-

соров. Приборы — по сути разно-

плановые,  но,  в  совокупности, 

направленные на поддержание на-

дежности и без опасности электро-

сетей.  Первый  —  это  устройство 

предиктивного  анализа,  позволя-

ющее выявить опасный режим по-

следовательного дугового пробоя, 

что  повышает  надежность  соеди-

нений  и  коммутационной  аппара-

туры. Второй — модулятор защиты 

энергетического  оснащения  и  че-

ловеческих жизней от воздействия 

короткого замыкания в случаях по-

падания  на  электрооборудование 

воды  стихийного  характера  (лив-

невые  дожди,  наводнения  и  про-

рывы трубопроводов).

Специалистами компании было 

принято  решение  произвести 

опытную эксплуатацию таких при-

боров  в  сетях  наружного  освеще-

ния, где имеется высокая необхо-

димость их применения.

УСТРОЙСТВО

 

ЗАЩИТЫ

 

ОТ

 

ИСКРЕНИЯ

 (

УЗИс

)

Искрение  или  дуговой  пробой  — 

самый распространенный аварий-

ный пожароопасный режим в элек-

тросетях.  Устройство  защиты  от 

искрения  (УЗИс)  —  новый  класс 

устройств,  предназначенный  для 

предупреждения  и  предотвраще-

ния  пожаров,  возникающих  из-за 

искрения.

Несмотря  на  уменьшение  по-

казателя  общего  числа  пожаров 

в России за последние 10 лет, ко-

личество  пожаров,  возникающих 

вследствие  нарушений  правил 

устройства  и  эксплуатации  элек-

трооборудования (НПУиЭЭ), оста-

ется на высоком уровне.

По данным МЧС, приведенным 

в  ежегодных  сборниках  «Пожары 

и пожарная безопасность», издава-

емых ВНИИПО МЧС РФ, в 2017 го-

ду  нарушение  правил  устройства 

и  эксплуатации  электрооборудо-

вания  впервые  стало  самой  ча-

стой  причиной  пожаров  в  России. 

Под  неправильной  эксплуатаци-

ей  электрооборудования  следует 

понимать  не  только  применение 

неисправного  электрооборудова-

ния, но и нарушения целостности 

электрических  сетей  и  электро-

проводки,  неправильный  монтаж 

и установку электрооборудования, 

перегрузку  электрических  цепей 

и  т.п.  Опасность  таких  пожаров 

заключается в том, что отсутству-

ет  возможность  своевременно  их 

выявить и устранить, а места воз-

гораний, как правило, скрыты или 

находятся в недоступных местах. 

При  этом  термин  «неисправ-

ность  электропроводки»  охваты-

вает  достаточно  большой  спектр 

различных по своей природе ава-

рийных  режимов  в  электросетях: 

перегрузка, утечка тока, вихревые 

токи, перенапряжение и т.д. Пред-

лагаем подробнее рассмотреть ре-

жим искрения или дугового пробоя 

как  самостоятельный  аварийный 

режим.  Выделяют  параллельный 

дуговой  пробой,  возникающий 

вследствие  нарушения  изоляции 

между  фазным  и  нулевым  про-

водниками  или  между  фазным 

и  проводником заземления, и по-

следовательный  дуговой  пробой, 

возникающий  в  месте  нарушения 

контакта или дефекта проводника. 

Повышенная  опасность  последо-

вательного  искрения  заключает-

ся  в  том,  что  последовательный 

пробой не приводит к увеличению 

тока,  протекающего  в  аварийном 

участке цепи, и не приводит к по-

явлению  тока  утечки  на  землю, 

что  делает  невозможным  обнару-

жение  искрения  автоматическими 

выключателями и/или УЗО.

Для  обнаружения  аварийного 

режима  искрения  (дугового  про-

боя) в электросети и предотвраще-

ния пожаров по этой причине пред-

назначены  устройства  защиты  от 

искрения — УЗИс. Также использу-

ется название УЗДП — устройство 

защиты от дугового пробоя. В ино-

странной  документации  применя-

ются названия AFCI (Arc Fault Cir-

cuit  Interrupter,  США)  и AFDD  (Arc 

Fault Detection Device, Европа).

Большинство устройств защиты 

от  искрения  используют  принцип 

анализа совокупности параметров 

тока и напряжения сети, характер-

ных для искрения. Момент пробоя 

характеризуется  скачкообразным 

возрастанием  модуля  тока  в  за-

щищаемой  цепи,  а  также  скачком 

напряжения  фаза-ноль  на  клем-

мах устройства. Эти скачки и дают 

информацию  для  модуля  обра-

ботки  сигналов  в  составе  УЗИс. 

При определенной величине, фор-

ме,  полярности,  времени  и  темпе 

следования  этих  скачков  микро-

процессорный  блок  управления 

устройства принимает решение об 

отключении защищаемой цепи.

ПРОЕКТЫ 

ЦИФРОВИЗАЦИИ


Page 3
background image

35

При этом конструктивно и функ-

ционально изделия разных произ-

водителей могут отличаться. Спе-

циалисты  АО  «ОЭК»  совместно 

с учеными НИУ «МЭИ» провели ла-

бораторные испытания УЗДП рос-

сийского  производства  УЗМ-50МД 

(Меандр) и УЗИс-С1-40 (Эколайт), 

а  также  импортного  УЗДП  Eaton, 

США.  По  результатам  испытаний 

УЗИс-С1-40  показал  высокую  на-

дежность  определения  искрения, 

отсутствие ложных срабатываний, 

более  высокую  чувствительность, 

что  обеспечивает  обнаружение 

искрения на линиях большей про-

тяженности  и,  в  свою  очередь, 

позволяет  обеспечить  надежную 

защиту  зданий  и  отдельных  по-

мещений  меньшим  количеством 

устройств.  Также  УЗИс-С1-40  вы-

годно  отличается  от  конкурентов 

наличием  устройства  проверки 

зоны чувствительности в комплек-

те  поставки  и  неотключаемой  ин-

дикацией  причины  срабатывания 

устройства.

Специалистами  ВНИИПО  МЧС 

РФ  недавно  завершено  масштаб-

ное  испытание  УЗИс  в  условиях 

реальной  эксплуатации.  В  отчете 

об  испытаниях  отмечено:  «С  уче-

том  подтвержденной  эффектив-

ности  применения  УЗИс-С1-40, 

целесообразно 

рекомендовать 

профильным  техническим  коми-

тетам  принять  меры  к  созданию 

нормативного  обеспечения  обяза-

тельного  применения  УЗИс,  соот-

ветствующих  требованиям  ГОСТ 

IEC 62606-2016, в Российской Фе-

дерации».

В  настоящее  время  Техничес-

кий  комитет  465  «Строительство» 

Федерального  центра  нормирова-

ния, стандартизации и технической 

оценки  соответствия  в  строитель-

стве  Министерства  строительства 

РФ ведет работу по внесению из-

менений  в  СП  256.1325800.2016 

«Электроустановки жилых и обще-

ственных  зданий.  Правила  проек-

тирования  и  монтажа».  В  резуль-

тате  этих  изменений  устройства 

защиты  от  искрения  будут  обяза-

тельны к применению на объектах 

нового  строительства  и  капиталь-

ного ремонта.

МНОГО

-

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ

 

ТЕРМИНАЛ

 ELPD

С  увеличением  производства 

электроэнергии  и  ростом  количе-

ства  потребителей  как  в  масшта-

бах всей страны, так и с развити-

ем  частной  генерации,  большое 

значение  приобретает  комплекс-

ная и качественная защита людей 

и  оборудования  от  поражающих 

факторов  электрического  тока, 

защита  от  повреждений  и  сбоев 

в работе оборудования в результа-

те нарушения стандартов качества 

электроэнергии в сети.

Российский  межгосударствен-

ный  стандарт  предъявляет  вы-

сокие  требования  к  качеству 

электроэнергии,  но  на  стороне 

потребителя  часто  возникают  от-

клонения от этого стандарта. На-

пример,  часто  из-за  применения 

полупроводниковой  пускорегули-

рующей  аппаратуры,  не  прошед-

шей должных испытаний во время 

процедуры сертификации, в элек-

тросеть  поступают  высокочастот-

ные  помехи,  вследствие  чего  не 

только происходят сбои в работе 

другого  оборудования,  но  даже 

повреждение этого оборудования 

или опасное для здоровья людей 

повышенное  электромагнитное 

излучение.

Корейская  компания  Hando 

Corporation  недавно  выпустила 

на  рынок  многофункциональный 

защитный  терминал  ELPD,  пред-

назначенный для комплексной за-

щиты  людей  и  оборудования  от 

опасных факторов электрического 

тока, а именно:

 

– защита от утечки и предупреж-

дение  поражения  электриче-

ским током (функция УЗО); 

 

– предупреждение  возгорания 

из-за  нарушения  цепи  зазем-

ления; 

 

– экранирование электромагнит-

ных  волн  и  ограничение  рас-

пространения помех в сети; 

 

– от  разряда  статического  элек-

тричества; 

 

– молниезащита; 

 

– сохранение работоспособности 

подключенного  оборудования 

в случае затопления линии. 

Терминал  ELPD  уже  применя-

ется в Южной Корее и Китае, в на-

стоящее время ELPD проходит ис-

пытания в России.

Применение  этого  оборудова-

ния, в первую очередь, целесооб-

разно в системе управления и пи-

тания  насосным  оборудованием 

на станциях водозабора и очистки, 

канализации, в системах управле-

ния и питания эскалаторов и лиф-

тов  (особенно  расположенных  на 

улице  или  подверженных  угрозе 

затопления  в  случае  ненастья), 

уличного освещения, электронных 

табло и т.д.

В случае успешного прохожде-

ния  испытаний  и  получения  раз-

решительной  документации  для 

применения  на  территории  РФ 

и  Евразийского  Союза  терминал 

ELPD  найдет  широкое  примене-

ние  в  электрических  установках 

различных отраслей.  

Материал

 

подготовлен

пресс

-

службой

 

АО

 «

ОЭК

»

Демонстрация

 

работы

 

многофункционального

 

защитного

 

терминала

 ELPD

 2 (59) 2020


Читать онлайн

Цифровизация энергосистемы страны — важное направление, которое в настоящее время реализуют на своих предприятиях крупнейшие энергокомпании России. Один из пунктов, которому специалисты уделяют внимание — автоматизация защиты электроприборов от пожаров, возникающих из-за искрения в сетях. Возможное решение данной проблемы можно найти в применении в сетях среднего напряжения инновационных цифровых приборов, которые в настоящее время реализованы на территории страны только для установок потребителей.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 6(75), ноябрь-декабрь 2022

Надежность цифровых решений в электроэнергетике

Цифровая трансформация / Цифровые сети / Цифровая подстанция Релейная защита и автоматика Подготовка кадров
ГК «ИнфоТеКС», Центр НТИ ФГБОУ ВО «НИУ «МЭИ»
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 5(74), сентябрь-октябрь 2022

Развитие технологии полупроводниковых устройств регулирования напряжения трансформаторов под нагрузкой для цифровых трансформаторных подстанций 6–10/0,4 кВ

Управление сетями / Развитие сетей Цифровая трансформация / Цифровые сети / Цифровая подстанция
Асташев М.Г. Панфилов Д.И. Рашитов П.А. Красноперов Р.Н. Горчаков А.В.
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 5(74), сентябрь-октябрь 2022

Повышение эффективности регулирования напряжения в районных электрических сетях

Управление сетями / Развитие сетей Цифровая трансформация / Цифровые сети / Цифровая подстанция
Королев В.М. Ванин А.С. Гоенко Р.Ю. Тульский В.Н.
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»