Развитие защиты электросетей — интеллектуальные приборы нового поколения | Статьи журнала «ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»

Page 1

Page 2

Развитие защиты электросетей —
интеллектуальные приборы
нового поколения

Цифровизация

энергосистемы

страны

—

важное

направление

которое

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

сетях

Возможное

решение

данной

проблемы

можно

найти

применении

сетях

среднего

напряжения

инновационных

цифровых

приборов

которые

настоящее

время

реализованы

на

территории

страны

только

для

установок

потребителей

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

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

Оригинал статьи: Развитие защиты электросетей — интеллектуальные приборы нового поколения

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.