Словения совершенствует релейную защиту линий

Page 1
background image

Page 2
background image

30

Май

июнь

 2015

    

www.tdworld.com, www.tdwr.ru

30

НАДЁЖНОСТЬ   

Сетей

Размещение

 

детекторов

 

на

 

отрезке

 

линии

 

с

 

обрывом

 

проводника

.

Словения совершенствует 

релейную защиту линий

Изолированные провода воздушных линий создали  
серьёзные проблемы, которые были решены с помощью 
новой схемы защиты.

Звонко Торос (Zvonko Toro

š

) и Бенджамин Тернсек (Benjamin Turn

š

ek), 

Elektro Primorska

С

ловенская

 

распределительная

 

энергетиче

-

ская

 

компания

 Elektro Primorska 

приступила

 

к

 

внедрению

 

изолированных

 

проводов

 

для

 

воз

-

душных

 

линий

 

в

 

своих

 

сетях

 20 

кВ

 

на

 

заре

 21 

века

С

 

тех

 

пор

,  

как

 

стали

 

применяться

 

изолированные

 

провода

возникли

 

крупные

 

проблемы

вызванные

 

не

-

качественным

 

монтажом

несовершенными

 

стандар

-

тами

 

строительства

 

и

 

использованием

 

неподходящих

 

материалов

Кроме

 

того

из

-

за

 

частых

 

гроз

 

в

 

этом

 

ре

-

гионе

 

компания

 

терпела

 

перебои

 

в

 

электроснабжении

вызванные

 

заземлёнными

 

проводами

.

Так

 

как

 

большинство

 

этих

 

перебоев

 

сопровожда

-

лось

 

высокоомными

 

замыканиями

 

проводов

 

на

 

землю

до

 

того

 

как

 

замыкание

 

не

 

было

 

локализовано

 

и

 

линия

 

не

 

была

 

отключена

 

существовали

   

большие

 

риски

  

смертельного

 

исхода

 

или

 

серьёзной

 

травмы

Период

 

обнаружения

 

замыкания

 

может

 

длиться

 

достаточно

 

долго

 — 

несколько

 

часов

а

 

в

 

некоторых

 

случаях

 — 

нескольких

 

дней

Для

 

защиты

 

людей

проживающих

 

в

 

непосредственной

 

близости

 

от

 

этих

 

воздушных

 

линий

, Elektro 

Primorska 

предприняла

 

дей

-

ствия

 

для

 

минимизации

 

угрозы

 

безопасности

Рассмотрев

 

вопрос

 

необна

-

руженных

 

замыканий

 

проводов

Ассоциация

 

словенских

 

про

-

изводителей

 

электроэнергии

 

запретила

 

использование

   

изо

-

лированных

 

проводов

 

в

 

воздуш

-

ных

 

линиях

 

в

 2004 

г

Этот

 

за

-

прет

 

коснулся

 Elektro Primorska 

и

 

нескольких

 

других

 

словенских

 

распределительных

 

энергети

-

ческих

 

компаний

использовав

-

ших

 

изолированные

 

провода

 

в

 

своих

 

воздушных

 

линиях

Одна

-

ко

 

юридические

 

обязательства

 

сохранялись

 

до

 

тех

 

пор

пока

 

не

 

были

 

всесторонне

 

изучены

 

причины

 

и

 

последствия

 

не

-

исправностей

 

изолированных

 

проводников

 

и

 

не

 

были

 

приведены

 

руководствующие

 

правила

 

в

 

строительных

 

нормах

.  

Защита

 

воздушных

 

линий

Обычно

 

перебои

 

в

 

электроснабжении

возникающие

 

из

-

за

 

повреждения

 

или

 

замыкания

 

на

 

землю

 

проводов

локализуются

и

 

линии

 

изолируются

 

от

 

оставшихся

 

сек

-

ций

 

и

 

неповреждённых

 

частей

 

распределительной

 

сети

 

средствами

 

классической

 

токовой

 

защиты

 

от

 

замыка

-

ний

 

на

 

землю

Однако

 

в

 

ряде

 

случаев

если

 

сопротив

-

ление

 

на

 

землю

 

очень

 

высокое

ток

 

замыкания

 

на

 

зем

-

лю

 

становится

 

слишком

 

маленьким

чтобы

 

отследить

 

его

и

 

этот

 

тип

 

защиты

 

может

 

не

 

сработать

Имеются

 

несколько

 

причин

 

возникновения

 

такой

 

си

-

туации

например

когда

 

оборванный

 

провод

 

не

 

нахо

-

дится

 

в

 

прямом

 

контакте

 

с

 

грунтом

 

по

 

причине

 

его

 

изо

-

ляции

 

или

 

потому

 

что

 

он

 

соприкасался

 

с

 

гористым

 

или

 


Page 3
background image

31

Май

июнь

 2015

    

www.tdworld.com, www.tdwr.ru

31

НАДЁЖНОСТЬ   

Сетей

Для

 

диагностики

 

состояния

 

распределительных

 

линий

 

в

 

алгоритме

 

системы

 LiSa 

ис

-

пользуются

 

данные

 

с

 

точек

 

измерения

.

Центр

 

дистанционного

 

управления

  (

ЦДУ

производит

 

контроль

 

информации

 

на

 

всех

 

различных

 

дистанционных

 

терминалах

 

системы

песчаным

 

участком

 

рельефа

В

 

этих

 

случаях

 

электрическое

 

сопротивле

-

ние

 

в

 

точке

 

контакта

 

очень

 

высоко

и

 

короткое

 

замыкание

 

получается

 

вы

-

сокоомным

 (

ток

 

замыкания

 

на

 

землю

 

относительно

 

мал

).  

В

 

иных

 

случаях

 

состав

 

и

 

компо

-

новка

 

распределительной

 

сети

 — 

протяжённые

 

воздушные

 

линии

раз

-

личные

 

системы

 

заземления

 

или

 

строительные

 

стандарты

не

 

требу

-

ющие

 

заземления

могут

 

привести

 

к

 

току

 

замыкания

 

на

 

землю

недоста

-

точному

 

для

 

того

чтобы

 

запустить

 

защиту

когда

 

неисправный

 

изоли

-

рованный

 

провод

 

ВЛ

 

замыкается

 

на

 

землю

.

Распределительная

 

сеть

 Elektro 

Primorska 

включает

 

в

 

себя

 700 

км

 

воздушных

 

линий

 20 

кВ

состоящих

 

из

 

изолированных

 

проводов

Для

 

разработки

 

решения

 

проблемы

 

за

-

землённых

 

изолированных

 

проводов

 

воздушных

 

линий

 

компания

 

приоб

-

рела

 

оборудование

 

двух

 

словенских

 

компаний

ООО

 C&G Ljubljana 

и

 

ООО

 

Kolektor Sinabit. 

Система

 

защиты

 

линий

Патент

 

на

 

систему

 

защиты

 

воз

-

душных

 

линий

 LiSa 

принадлежит

 

со

-

вместно

 

ООО

 C&G Ljubljana 

и

 

ООО

 

Kolektor Sinabit. 

Система

 

обнаружи

-

вает

 

и

 

распознаёт

 

место

 

поврежде

-

ния

 

проводников

 

всех

 

типов

включая

 

неизолированные

 

проводники

 

всех

 

классов

 

напряжения

 

с

 

помощью

 

раз

-

мещения

 

детекторов

 

на

 

линии

Измерение

 

вторичного

 

или

 

низ

-

шего

 

напряжения

 

на

 

низковольтной

 

трансформаторной

 

подстанции

 20 

кВ

 

соответствующим

 

средством

 

анали

-

за

 

сети

 

только

 

даёт

 

информацию

 

о

 

неопознанных

 

замыканиях

 

на

 

ВЛ

 20 

кВ

таких

 

как

 

отказ

 

предохранителя

обрыв

 

линии

 

и

 

провал

 

напряжения

 

в

 

сети

 

питания

Эта

 

процедура

 

устраняет

 

неопределён

-

ность

 

в

 

информации

Для

 

получения

 

информации

 

о

 

повреждённых

 

про

-

водах

 

необходимо

 

проверить

 

первичную

 

обмотку

 

трансформатора

Система

 

защиты

 

линий

 (LiSa) 

пре

-

доставляет

 

возможность

 

принимать

 

и

 

обрабатывать

 

информацию

 

из

 

первичной

 

и

 

вторичной

 

сторон

 

транс

-

форматора

С

 

помощью

 

этой

 

информации

 

можно

 

обна

-

ружить

 

и

 

проанализировать

 

пропадание

 

сигналов

об

-

рыв

 

проводов

 20 

кВ

отказ

 

предохранителей

 

среднего

 

напряжения

 

и

 

действие

 

релейной

 

защиты

 

трансформа

-

тора

С

 

помощью

 

этого

 

метода

 

можно

 

узнать

имеются

 

ли

 

обрывы

 

проводов

 

на

 

воздушной

 

линии

и

 

если

 

да

то

 

каким

 

образом

 

её

 

отключать

прямо

 

или

 

косвенно

с

 

помощью

 

удалённого

 

диспетчерского

 

центра

 (RCC). 

Индикатор

 

или

 

детектор

 

может

 

прямо

 

или

 

косвенно

 

изолировать

 

линию

 

через

 RCC 

или

 

уведомить

 

его

 

о

 

по

-

вреждении

Далее

 

дежурный

 

инженер

 Elektro Primorska 

может

 

сообщить

 

дежурной

 

бригаде

а

 

она

в

 

свою

 

оче

-

редь

определит

 

тип

 

и

 

местоположение

 

замыкания

 

и

 

проведёт

 

аварийно

-

восстановительные

 

работы

Важно

 

не

 

то

как

 

определено

 

местоположение

 

неисправности

а

 

как

 

выполняется

 

техника

 

поиска

и

 

она

 

должна

 

отве

-

чать

 

требованиям

 

словенских

 

и

 

европейских

 

патентов

.

Устройство

 

системы

 

защиты

 

ВЛ

 

включает

 

несколь

-

ко

 

основных

 

функций

• 

измерение

 

напряжения

 

в

 

узлах

 

распределительной

 

сети

;

• 

объединение

 

данных

получаемых

 

от

 

контроллеров

 

дистанционного

 

сбора

 

данных

 (RTU), 

передавае

-

мых

 

через

 

телекоммуникационные

 

каналы

 

в

 

кон

-

центратор

;

• 

обработка

 

переданных

 

данных

сравнение

 

значений

 

со

 

всех

 

указанных

 

точек

 

сети

 

с

 

помощью

 

алгоритма

который

 

определяет

 

состояние

 

энергосети

;

• 

информирование

 

об

 

аварийной

 

ситуации

 RCC 

пу

-

тём

 

отправления

 sms-

сообщения

 

ответственному

 

персоналу

который

 

дистанционно

 

отключает

 

неис

-

правную

 

ВЛ

.


Page 4
background image

32

Май

июнь

 2015

    

www.tdworld.com, www.tdwr.ru

32

Графическое

 

изображение

 

системы

 LiSa, 

представляющее

 

физический

 

уровень

 

с

 

телемеханическими

 

устройствами

 

RTU 

и

 

шлюзом

 

связи

  (

фото

 

шкафа

 

электроавтоматики

вместе

 

с

 

уровнем

 

приложений

 

системного

 

решения

 LiSa 

(

приложение

 

на

 

базе

 

интернет

-

технологий

 

и

 SQL). 

НАДЁЖНОСТЬ   

Сетей

Система

 

контроля

 

состоит

 

из

 

нескольких

 

отдель

-

ных

 

компонентов

включая

 

Центральное

   

устройство

RTU, 

местные

 

устройства

 

измерения

 

и

 

коммуникации

графический

 

интерфейс

Центральное

 

устройство

 

со

-

держит

   

серверное

 

программное

 

обеспечение

вклю

-

чающее

 

в

 

себя

 

программные

 

комплексы

 

для

 

переда

-

чи

 

данных

защитный

 

алгоритм

анализ

 

измерений

предупредительную

  

и

 

аварийную

 

сигнализацию

.

Устройство

 RTU 

обеспечивает

:

• 

сбор

 

данных

 

и

 

управление

 

центрами

 

измерений

других

 

интеллектуальных

 

устройств

 

через

 

линии

 

связи

 

с

 

устройствами

 (RS232, RS485, Ethernet);

• 

сбор

 

данных

 

и

 

управление

 

устройствами

 

посред

-

ством

 

вспомогательных

/

сигнальных

 

контактов

;


Page 5
background image

33

Май

июнь

 2015

    

www.tdworld.com, www.tdwr.ru

33

На

 

графическом

 

интерфейсе

 

пользователя

 

отображено

 

общее

 

представление

 

неко

-

торых

 

узлов

 

между

 

концами

 

воздушной

 

линии

а

 

также

 

факты

 

срабатывания

 

сигнали

-

зации

предупреждения

 

и

 

другие

 

события

.

НАДЁЖНОСТЬ   

Сетей

• 

интерфейсы

 

устройств

  (

состо

-

яние

 

включающих

 

и

 

защитных

 

устройств

сбор

 

аналоговых

 

вели

-

чин

разъединители

 

и

 

т

.

д

.);

• 

единое

 

управление

 

входящих

 

в

 

состав

 

подсистем

включая

 

такие

 

функции

как

 

мониторинг

 

беспе

-

ребойности

 

электроснабжения

контроль

 

качества

 

электроэнер

-

гии

наблюдение

 

за

 

параметрами

 

режима

 

работы

 

и

 

общее

 

управле

-

ние

;

• 

локальная

 

запись

 

всех

 

сканиру

-

емых

 

данных

 

о

 

состояниях

из

-

мерениях

 

и

 

событиях

имеющих

 

метку

 

о

 

времени

которые

 

должны

 

передаваться

 

в

 RCC;

• 

применение

 

данных

переданных

 

из

 RCC.

Концентратор

 

хранит

 

информа

-

цию

 

из

 

удалённых

 

пунктов

которые

 

периодически

 

сканируются

 

и

 

сохра

-

няются

 

в

 

базе

 

данных

Эта

 

инфор

-

мация

 

доступна

 

для

 

пользования

 

в

 

различных

 

службах

 

и

 

видах

 

работ

Также

 

он

 

проверяет

 

и

 

индицирует

 

со

-

стояние

 

оборудования

В

 

случае

 

ава

-

рийной

 

ситуации

 

данные

 

повреждён

-

ного

 

оборудования

 

незамедлительно

 

передаются

 

в

 

центр

Информация

касающаяся

 

безопасности

 

и

 

параметров

 

режима

 

рабо

-

ты

передаётся

 

в

 

центр

 

управления

 

распределительной

 

сетью

 RCC 

в

 

соответствии

 

с

 

протоколом

 

МЭК

 — 60870-

5-104. 

Параметры

 

и

 

команды

 

управления

 

состоянием

 

оборудования

 

передаются

 

в

 

противоположном

 

направ

-

лении

 

от

 RCC 

к

 

отдалённым

 

пунктам

 

с

 

использованием

 

того

 

же

 

протокола

.

Базовые

 

функции

 LiSa — 

обнаружение

 

ненормаль

-

ных

 

режимов

 

и

 

неисправностей

 

распределительной

 

сети

 

высокого

 

напряжения

в

 

том

 

числе

 

и

 

на

 

транс

-

форматорных

 

подстанциях

а

 

также

 

реализация

 

авто

-

матического

 

отключения

 

в

 

случае

 

обнаружения

 

неис

-

правных

 

изолированных

 

воздушных

 

линий

Алгоритмы

 

определения

 

замыканий

 

функционируют

 

при

 

всех

 

воз

-

можных

 

режимах

 

с

 

учётом

 

топологии

 

распределитель

-

ной

 

сети

 

высокого

 

напряжения

 

и

 

возможности

 

её

 

по

-

вреждения

 .

SCADA-

система

 

центра

 

управления

 

будет

 

распоз

-

навать

 

только

 

существенные

 

обнаруженные

 

неисправ

-

ности

нераспознанные

 

другой

 

электрической

 

защитой

.

Серверное

 

приложение

 

также

 

имеет

 

интегриро

-

ванную

 

функцию

 Sinapro@Alarm 

с

 SMS- 

и

 e-mail-

предупреждением

которая

 

оповещает

 

персонал

 

об

 

обнаруженных

 

неисправностях

 

системы

Пользователи

 

могут

 

осуществлять

 

наблюдение

 

и

 

анализ

 

полученных

 

данных

 

в

 

режиме

 

онлайн

используя

 MiSMART.

Экспериментальный

 

проект

В

 2006 

году

 

компания

 Elektro Primorska 

приняла

 

ре

-

шение

 

оборудовать

 

несколько

 

секций

 

сети

 20 

кВ

 

систе

-

мами

 LiSa 

для

 

защиты

 

их

 

от

 

опасности

 

обрыва

 

линий

 

с

 

изолированными

 

проводами

. Elektro Primorska 

обору

-

довала

 

несколько

 

ВЛ

 20 

кВ

 

этой

 

системой

к

 

примеру

линии

отходящие

 

от

 

подстанции

 110/20 

кВ

Детекторы

 

были

 

установлены

 

в

 

следующих

 

местах

 

воздушных

 

ли

-

ний

 20 

кВ

на

 

стороне

 20 

кВ

 

выходного

 

фидера

 

в

 

на

-

чале

 

ВЛ

на

 

конце

 

линии

 20 

кВ

питающей

 

подстанцию

 

высшим

 

напряжением

 20 

кВ

и

 

на

 

мачтовом

 

реклоузере

 

20 

кВ

расположенном

 

в

 

середине

 

цепи

 

ВЛ

.

В

 Elektro Primorska 

считали

что

 

система

 

долж

-

на

 

включать

 

дополнительные

 

устройства

  (

точки

 

из

-

мерений

), 

чтобы

 

система

 

защиты

 

смогла

 

определить

 

упавшие

 

провода

 

с

 

помощью

 

измерения

 

несимметрии

 

напряжения

 

трёхфазной

 

системы

Секции

 

высокого

 

напряжения

 

ВЛ

 Elektro Primorska, 

пролегающие

 

через

 

горные

 

и

 

лесные

 

массивы

были

 

оборудованы

 

изолиро

-

ванными

 

проводами

 

и

 

системой

 LiSa.

С

 2012 

года

в

 

течение

  

нескольких

 

лет

 

тестирова

-

ния

система

 

успешно

 

работает

обеспечивая

 

защиту

,  

отключающую

 

повреждённые

 

линии

Система

 

так

 

же

 

используется

 

для

 

контроля

 

качества

 

электроэнергии

 

в

 

соответствии

 

со

 

стандартом

 EN 50160 

и

 

для

 

сигнализа

-

ции

 

и

 

передачи

 

сведений

 

о

 

событиях

Работа

 

системы

 

показала

 

высокую

 

надёжность

 

в

 

обнаружении

 

дефек

-

тов

 

и

 

замыканий

 

проводов

.

Более

 

безопасная

 

система

Проблема

 

определения

 

местоположения

 

замыка

-

ния

 

на

 

землю

 

проводов

 

актуальна

 

на

 

протяжении

 

всей

 

истории

 

воздушных

 

линий

Многие

 

цепи

даже

 

с

 

не

-

изолированными

 

проводами

 

воздушных

 

линий

на

 

всех

 

классах

 

напряжения

 

дают

 

сбои

 

в

 

электроснабжении

часто

 

местоположение

 

невозможно

 

обнаружить

 

стан

-

дартными

 

системами

 

защиты

.

Благодарность

Авторы

 

выражают

 

благодарность

 

и

 

признатель

-

ность

 

за

 

поддержку

 

Виктору

 

Ловренчичу

 

из

 

ООО

 C&C 

Ljubljana 

и

 

Само

 

Сеферин

 

из

 

ООО

 Kolektor Sinabit 

за

 

развитие

 

системы

 LiSa, 

а

 

также

 

за

 

установку

 

и

 

монито

-

ринг

 

этого

 

оборудования

ныне

 

установленного

 

в

 

рас

-

пределительной

 

сети

 Elektro Primorska.   


Читать онлайн

Изолированные провода воздушных линий создали серьёзные проблемы, которые были решены с помощью новой схемы защиты.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»