СЕТИ РОССИИ
102
р
е
л
е
й
н
а
я
з
а
щ
и
т
а
релейная защит
а
Релейная защита сети 20 кВ:
технические решения
и особенности
В крупных городах России энергетики повсеместно сталкиваются с проблемой
плотной застройки. Да и земля, необходимая для строительства воздушных
линий электропередачи, оказывается подчас слишком дорогой. Эти факторы
услож няют организацию электроснабжения и предъявляют новые требования
к габаритам подстанций и трансформаторных пунктов, а также к надежности
передачи электроэнергии в целом. Решение может быть найдено в применении
сетей 20 кВ, пропускная способность которых выше чем у сетей 10 (6) кВ, при
использовании оборудования тех же габаритов.
Владимир ШЕВЕЛЕВ, технический директор ООО «Релематика»
Т
радиционно
для
России
в
сетях
средне
-
го
напряжения
используется
режим
изо
-
лированной
нейтрали
(
примерно
80%
сетей
6–35
кВ
)
и
режим
заземления
нейтрали
через
дугогасящий
реактор
(
пример
-
но
20%
сетей
6–35
кВ
).
Если
рассматривать
ми
-
ровую
практику
эксплуатации
,
в
других
странах
чаще
всего
применяется
заземление
нейтрали
через
резистор
или
дугогасящий
реактор
.
Од
-
ной
же
из
ключевых
особенностей
сетей
20
кВ
является
низкоомное
резистивное
заземление
нейтрали
.
ЧТО
ДАЕТ
ЗАЗЕМЛЕННАЯ
НЕЙТРАЛЬ
?
Низкоомное
резистивное
заземление
ней
-
трали
имеет
и
преимущества
,
и
недостатки
.
К
основным
преимуществам
можно
отнести
то
,
что
в
таких
сетях
отсутствуют
дуговые
перена
-
пряжения
и
можно
сравнительно
просто
реали
-
зовать
релейную
защиту
.
Также
исключаются
повреждения
измерительных
трансформато
-
ров
напряжения
,
которые
могли
бы
возникнуть
из
-
за
феррорезонансных
процессов
,
уменьша
-
ется
вероятность
поражения
человека
электри
-
ческим
током
при
быстром
отключении
повреж
-
дения
.
Эти
преимущества
и
предопределили
широкое
использование
этого
режима
во
мно
-
гих
зарубежных
странах
,
а
в
последнее
вре
-
мя
—
и
в
России
.
К
недостаткам
можно
отнести
увеличение
тока
в
месте
повреждения
,
а
также
необходи
-
мость
обязательного
отключения
однофазных
замыканий
.
Однако
минусы
преодолеваются
быстрым
отключением
поврежденного
фиде
-
ра
и
организацией
резервного
питания
потре
-
бителей
.
ОСОБЕННОСТИ
ЗАЩИТЫ
ПЕРВИЧНОГО
ОБОРУДОВАНИЯ
Важным
вопросом
остается
некоторое
из
-
менение
принципов
реализации
релейной
за
-
щиты
по
сравнению
с
традиционными
реше
-
ниями
для
сетей
с
изолированной
нейтралью
.
Целесообразность
применения
той
или
иной
По
материалам
II
Всероссийской
конференции
«
ТЕХНИКО
-
ЭКОНОМИЧЕСКИЕ
АСПЕКТЫ
РАЗВИТИЯ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ
СЕТЕЙ
20
кВ
»
103
защиты
в
сетях
20
кВ
напрямую
следует
из
особен
-
ностей
сети
,
заземленной
через
низкоомное
сопро
-
тивление
.
Для
защиты
линий
20
кВ
рекомендуется
при
-
менять
основную
и
резервную
защиты
.
В
качестве
основной
выбирается
продольная
дифференциаль
-
ная
защита
линий
(
ДЗЛ
),
обладающая
абсолютной
селективностью
и
отстроенная
от
токов
небаланса
.
Данная
защита
обладает
высокой
чувствительно
-
стью
к
внутренним
коротким
замыканиям
и
време
-
нем
срабатывания
не
более
50
мс
.
С
целью
лучшей
отстройки
от
нагрузочных
режимов
и
внешних
корот
-
ких
замыканий
рекомендуется
применять
диффе
-
ренциальную
защиту
с
торможением
.
Максимальная
токовая
защита
должна
приме
-
няться
как
резервная
,
так
как
она
обладает
доста
-
точной
чувствительностью
к
замыканиям
на
защи
-
щаемой
линии
.
Специалистами
ООО
«
Релематика
»
(
прежнее
название
ООО
«
ИЦ
«
Бреслер
»)
были
про
-
ведены
исследования
,
которые
показали
,
что
исполь
-
зование
токовой
отсечки
на
кабельных
линиях
малой
длины
не
является
эффективным
в
минимальном
режиме
даже
при
близких
КЗ
.
Дистанционная
защи
-
та
также
является
неэффективной
на
линиях
малой
длины
из
-
за
невозможности
разделить
контролируе
-
мые
и
альтернативные
режимы
и
обеспечить
селек
-
тивность
.
Следовательно
,
применение
этих
защит
в
качестве
резервных
нецелесообразно
.
Релейную
защиту
силовых
трансформаторов
20/10
кВ
от
повреждений
на
выводах
и
внутренних
повреждений
рекомендуется
осуществлять
ком
-
плектом
дифференциальной
токовой
защиты
без
выдержки
времени
.
Это
справедливо
для
трансфор
-
маторов
мощностью
6,3
МВА
и
более
,
а
также
для
трансформаторов
4
МВА
при
параллельной
работе
.
Кроме
того
,
на
стороне
20
кВ
силовых
трансформа
-
торов
в
дополнение
к
МТЗ
выполняется
токовая
от
-
сечка
,
а
на
стороне
10
кВ
—
сигнализация
от
замы
-
каний
на
землю
.
Для
защиты
шин
20
кВ
должны
применяться
ло
-
гическая
и
оптическая
защиты
,
охватывающие
все
присоединения
секции
.
Допустимо
использование
полной
токовой
дифференциальной
защиты
шин
,
охватывающей
все
присоединения
без
выдержки
времени
.
Правильным
подходом
будет
организация
независимых
оперативных
цепей
и
реализация
уско
-
рения
МТЗ
секционного
выключателя
.
СЕТИ
20
кВ
—
ЗА
ИЛИ
ПРОТИВ
?
Исходя
из
вышесказанного
,
можно
сделать
следу
-
ющие
выводы
:
•
Переход
от
напряжения
6–10
кВ
к
напряжению
20
кВ
имеет
свои
значительные
достоинства
:
уве
-
личение
пропускной
способности
линий
электро
-
передачи
,
уменьшение
потерь
.
В
то
же
время
подстанции
20
кВ
малогабаритные
за
счет
приме
-
нения
элегазового
оборудования
.
•
Использование
низкоомного
резистивного
зазем
-
ления
нейтрали
позволяет
организовать
быстрое
отключение
поврежденного
участка
,
при
этом
не
возникают
опасные
перенапряжения
в
сети
.
Так
-
же
применение
резистора
позволяет
достаточно
просто
организовать
релейную
защиту
.
•
В
качестве
защит
рекомендуется
применять
бы
-
стродействующую
дифференциальную
защиту
и
максимальную
токовую
защиту
.
Все
эти
защиты
в
ходе
исследований
показали
хорошую
чувстви
-
тельность
ко
всем
видам
замыканий
,
поэтому
их
применение
является
эффективным
.
ЗА
ЭТИМ
РЕШЕНИЕМ
БУДУЩЕЕ
Согласно
Постановлению
Правительства
Москвы
от
14.12.2010
№
1067
ПП
«
О
схеме
электроснабже
-
ния
города
Москвы
на
период
до
2020
года
(
рас
-
пределительные
сети
напряжением
6, 10, 20
кВ
)»,
стратегическим
направлением
развития
электри
-
ческих
сетей
среднего
напряжения
на
период
до
2020
года
будет
переход
к
массовому
применению
напряжения
20
кВ
и
постепенной
ликвидации
на
-
пряжения
6
кВ
.
До
2020
года
предусматривается
сооружение
276
новых
распределительных
и
со
-
единительных
пунктов
напряжением
20
кВ
,
а
также
380
новых
распределительных
пунктов
10
кВ
.
Пере
-
ход
к
более
высокому
классу
напряжения
уменьшит
потери
мощности
и
увеличит
пропускную
способ
-
ность
городских
сетей
.
Говоря
о
существующих
примерах
реализации
РЗА
20
кВ
,
нельзя
не
упомянуть
подстанции
«
Бер
-
сеневская
» 110/20/10/6
кВ
и
«
Ваганьков
-
ская
» 220/20
кВ
.
На
обеих
подстанциях
применяются
современные
устройства
защиты
и
автоматики
серий
«
ТОР
100»,
«
ТОР
200»
и
«
ТОР
300»
производства
ООО
«
Релематика
».
Подходы
к
выпол
-
нению
защит
соответствуют
принципам
,
описанным
выше
.
Для
обеспечения
ав
-
томатизированного
контроля
и
управ
-
ления
сетью
применяется
система
АСУ
ТП
«UniSCADA»,
также
разработанная
в
ООО
«
Релематика
».
Решение
перевода
сетей
крупных
мегаполисов
на
20
кВ
облегчит
эксплу
-
атацию
,
сократит
количество
первичного
оборудования
и
,
в
конечном
счете
,
по
-
зволит
увеличить
надежность
электро
-
снабжения
потребителей
.
ФАКТЫ
ОБ
ООО
«
РЕЛЕМАТИКА
»:
•
образовано
в
2003
году
(
прежнее
название
ООО
«
ИЦ
«
Бреслер
»)
•
производит
полный
комплекс
устройств
РЗА
и
ПА
6–750
кВ
•
производит
системы
автоматизации
ПС
и
инженерное
ПО
•
осуществляет
проектирование
,
комплексные
поставки
пер
-
вичного
и
вторичного
оборудования
,
монтаж
,
наладку
,
об
-
учение
,
гарантийный
и
пост
-
гарантийный
сервис
•
предоставляет
10
лет
гарантии
на
терминалы
РЗА
с
воз
-
можностью
продления
на
весь
срок
службы
устройств
•
в
России
и
СНГ
действуют
6
сервисных
центров
компании
•
название
«
Релематика
»
образовано
из
слияния
слов
«
Реле
»
и
«
Автоматика
»
и
отражает
основную
деятельность
компании
№
4 (37) 2016
Оригинал статьи: Релейная защита сети 20 кВ: технические решения и особенности
По материалам II Всероссийской конференции «ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ РАЗВИТИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ 20 кВ». В крупных городах России энергетики повсеместно сталкиваются с проблемой плотной застройки. Да и земля, необходимая для строительства воздушных линий электропередачи, оказывается подчас слишком дорогой. Эти факторы услож няют организацию электроснабжения и предъявляют новые требования к габаритам подстанций и трансформаторных пунктов, а также к надежности передачи электроэнергии в целом. Решение может быть найдено в применении сетей 20 кВ, пропускная способность которых выше чем у сетей 10 (6) кВ, при использовании оборудования тех же габаритов.
