47
Статические
дугогасящие
агрегаты
с
конденсаторным
управлением
К
ак
известно
,
однофазные
замы
-
кания
на
землю
(
ОЗЗ
)
являются
самым
распространенным
видом
повреждения
в
электрических
се
-
тях
.
При
небольших
протяженностях
линий
построение
электрических
сетей
напряже
-
нием
6–35
кВ
с
изолированной
нейтралью
позволяет
повысить
надежность
электро
-
снабжения
за
счет
возможности
продолжать
передачу
электрической
энергии
при
одно
-
фазных
замыканиях
на
землю
.
Но
с
увели
-
чением
протяженности
электрических
сетей
увеличивается
их
емкость
,
что
приводит
к
возрастанию
тока
замыкания
на
землю
до
десятков
ампер
.
Прохождение
таких
токов
приводит
к
возникновению
электрической
дуги
в
месте
ОЗЗ
и
повреждению
изоляции
.
Однофазное
замыкание
на
землю
пере
-
ходит
в
двухфазное
или
трехфазное
,
что
вызывает
отключение
линии
и
нарушение
электроснабжения
потребителей
[3–6].
Для
снижения
уровня
дуговых
перена
-
пряжений
,
минимизации
разрушений
изо
-
ляции
и
обеспечения
электробезопасности
для
людей
и
животных
при
возникновении
ОЗЗ
в
сетях
применяется
компенсация
ем
-
костных
токов
замыкания
на
землю
.
Для
этой
цели
применяются
дугогасящие
реак
-
торы
(
катушки
Петерсена
),
подключаемые
к
сети
посредством
специального
нейтра
-
леобразующего
трансформатора
.
Ком
-
пенсация
емкостных
токов
замыкания
на
землю
в
сложившихся
условиях
позволяет
восстановить
преимущества
сетей
с
изоли
-
рованной
нейтралью
.
Но
для
осуществле
-
ния
компенсации
необходимо
практически
непрерывно
контролировать
емкость
сети
и
поддерживать
в
настроенном
состоянии
компенсирующее
оборудование
в
соответ
-
ствии
с
изменяющейся
емкостью
сети
.
Силовая
часть
компенсирующего
обо
-
рудования
включает
два
основных
элемен
-
та
—
нейтралеобразующий
трансформа
-
тор
и
дугогасящую
катушку
.
При
отдельной
компоновке
этих
элементов
требуется
зна
-
чительное
место
под
их
установку
и
отдель
-
ное
обслуживание
.
Поэтому
в
последнее
время
производители
дугогасящего
обо
-
рудования
стремятся
к
совершенствова
-
нию
систем
компенсации
емкостного
тока
,
в
том
числе
и
за
счет
снижения
массогаба
-
ритных
параметров
.
Таким
примером
яв
-
ляется
создание
компактного
дугогасящего
агрегата
,
в
котором
совмещены
в
единую
конструкцию
нейтралеобразующий
транс
-
форматор
и
дугогасящий
реактор
.
В
рам
-
ках
совместной
работы
в
ПАО
«
МРСК
Волги
»
и
ООО
«
НПП
Бреслер
»
создан
и
успешно
прошел
опытно
-
промышленную
эксплуатацию
статический
дугогасящий
агрегат
сухого
исполнения
АТДС
для
сети
6–10
кВ
(
рисунок
1).
Завершающим
этапом
На
территории
Российской
Федерации
в
электрических
се
-
тях
напряжением
6–35
кВ
используется
режим
работы
с
изо
-
лированной
нейтралью
и
нейтралью
,
заземленной
через
дугогасящие
катушки
или
резистор
[1, 2].
Данное
усло
вие
определено
требованием
обеспечения
надежности
электро
-
снабжения
потребителей
.
Валерий
САЗОНОВ
,
начальник
отдела
диагностики
и
перенапряжений
ПАО
«
МРСК
Волги
»
Рис
. 1.
Дугогасящий
агрегат
сухого
исполнения
АТДС
48
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
3,
декабрь
2016
опытной
эксплуатации
дугогасящего
агрегата
перед
вводом
его
в
промышленную
эксплуатацию
стали
натурные
испы
-
тания
на
действующей
подстанции
.
В
ходе
испытаний
про
-
водились
исследования
переходных
процессов
в
реальных
условиях
эксплуатации
при
возникновении
ОЗЗ
.
Искусствен
-
но
создавались
различные
виды
однофазных
замыканий
на
землю
при
различных
состояниях
сети
перед
замыканиями
.
Также
оценивалась
адекватность
полученных
результатов
с
аналогичными
,
полученными
ранее
при
математическом
моделировании
и
лабораторных
исследованиях
.
Кроме
того
в
настоящее
время
ООО
«
НПП
Бреслер
»
организовано
производство
масляных
дугогасящих
агрегатов
типа
АДМК
мощностью
от
80
до
800
кВА
(
рисунок
2).
Отличительной
особенностью
АТДС
и
АДМК
является
использование
ста
-
тической
,
не
содержащей
подвижных
механических
частей
,
дугогасящей
катушки
с
конденсаторным
регулированием
индуктивности
.
Такое
решение
является
новым
для
отече
-
ственной
практики
и
позволяет
упростить
агрегат
,
повысить
его
надежность
,
уменьшить
трудоемкость
и
расходы
на
экс
-
плуатацию
.
Уникальностью
дугогасящего
агрегата
является
его
ком
-
пактность
,
достигнутая
за
счет
запатентованного
решения
с
размещением
нейтралеобразующего
трансформатора
и
реактора
на
одной
магнитной
системе
.
Структурная
схема
агрегата
показана
на
рисунке
3.
Агрегат
содержит
присо
-
единительный
нейтралеобразующий
трансформатор
,
фор
-
мирующий
искусственную
нулевую
точку
сети
,
собственно
дугогасящую
катушку
с
рабочей
и
нагрузочной
обмотками
,
размещенными
на
сердечнике
с
воздушным
зазором
,
и
блок
конденсаторного
регулирования
.
В
отличие
от
существу
-
ющих
зарубежных
плавнорегулируемых
дугогасящих
ре
-
акторов
,
агрегат
выполнен
не
только
в
едином
корпусе
,
но
и
на
едином
магнитопроводе
.
Быстродействие
и
высокая
точность
настройки
обеспечивается
за
счет
использования
системы
,
основанной
на
принципе
непосредственного
из
-
мерения
собственной
частоты
контура
нулевой
последова
-
тельности
сети
с
последующим
изменением
эквивалентной
индуктивности
реактора
путем
коммутации
батареи
конден
-
саторов
.
Рис
. 2.
Масляный
дугогасящий
агрегат
типа
АДМК
Рис
. 3.
Структурная
схема
дугогасящего
агрегата
РЕЗУЛЬТАТЫ
ИССЛЕДОВАНИЯ
РАБОТЫ
ДУГОГАСЯЩЕГО
АГРЕГАТА
1.
По
результатам
опытно
-
промышленной
эксплуатации
и
проведенных
натурных
испытаний
дугогасящий
агре
-
гат
может
быть
введен
в
промышленную
эксплуатацию
.
2.
Гармоник
в
токе
агрегата
с
конденсаторным
регулиро
-
ванием
в
нормальных
режимах
сети
и
при
ОЗЗ
не
обна
-
ружено
.
3.
Колебательные
составляющие
в
токе
дугогасящего
агрегата
имеют
затухающий
характер
и
их
частота
не
-
кратна
частоте
сети
.
Эти
составляющие
обусловлены
свободными
колебаниями
в
контуре
нулевой
последо
-
вательности
.
Время
затухания
свободных
составляю
-
щих
колебаний
до
уровня
5%
от
принужденных
состав
-
ляет
не
более
200
мс
.
4.
Автоматика
управления
дугогасящего
агрегата
обеспе
-
чивает
резонансную
настройку
из
любого
исходного
со
-
стояния
.
Погрешность
настройки
агрегата
не
превышает
заявленную
и
составляет
не
более
±1%
тока
компенса
-
ции
во
всем
диапазоне
изменения
токов
компенсации
от
5
до
50
А
.
5.
Подтверждена
возможность
параллельной
работы
ду
-
гогасящего
агрегата
с
конденсаторным
регулированием
и
дугогасящего
реактора
со
ступенчатым
регулировани
-
ем
типа
РЗДСОМ
.
При
этом
применение
дугогасящего
агрегата
совместно
со
ступенчатым
дугогасящим
реак
-
тором
типа
РЗДСОМ
позволило
автоматизировать
про
-
цесс
настройки
контура
нулевой
последовательности
49
на
заданный
режим
компенсации
.
Настройка
осущест
-
вляется
с
высокой
точностью
и
быстродействием
.
Под
-
ключенный
к
нагрузочной
обмотке
дугогасящего
агрегата
низкоомный
резистор
позволил
уменьшить
уровень
на
-
пряжения
смещения
нейтрали
.
ВЫВОДЫ
Применение
нового
компактного
дугогасящего
агрегата
по
-
зволит
повысить
надежность
электроснабжения
потреби
-
телей
за
счет
создания
условий
для
ликвидации
однофаз
-
ных
замыканий
на
землю
и
защиты
электрооборудования
от
разрушающего
действия
токов
однофазного
замыкания
.
Кроме
того
,
стоимость
разрабатываемого
агрегата
,
по
срав
-
нению
с
существующим
на
настоящий
момент
техническим
решением
,
будет
ниже
за
счет
объединения
оборудования
в
единый
агрегат
.
При
этом
также
будут
снижены
расходы
на
строительные
,
монтажные
и
наладочные
работы
и
экс
-
плуатационные
расходы
в
целом
.
ЛИТЕРАТУРА
1.
Правила
устройства
электроустановок
.
СО
153-
34.20.120-2003.
Утверждены
Приказом
Минэнерго
Рос
-
сии
от
08.07.2002
№
204.
2.
Правила
технической
эксплуатации
электрических
стан
-
ций
и
сетей
Российской
Федерации
.
СО
153-34.20.501-
2003.
Утверждены
приказом
Минэнерго
России
от
19.06.2003
№
229.
3.
Типовая
инструкция
по
компенсации
емкостного
тока
за
-
мыкания
на
землю
в
электрических
сетях
6–35
кВ
.
ТИ
34-
70-070-87
Левковский
А
.
И
. 1987
г
.
4.
Лихачев
Ф
.
А
.
Инструкция
по
выбору
,
установке
и
эксплу
-
атации
дугогасящих
катушек
.
М
.:
Энергия
, 1971. 105
с
.
5.
Лихачев
Ф
.
А
.
Замыкания
на
землю
в
сетях
с
изолирован
-
ной
нейтралью
и
с
компенсацией
емкостных
токов
.
М
.:
Энергия
, 1971. 152
с
.
6.
Черников
А
.
А
.
Компенсация
емкостных
токов
в
сетях
с
незаземленной
нейтралью
.
М
.:
Энергия
, 1974. 96
с
.
Издательство
журнала
«
ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ
.
Передача
и
распределение
»
выпустило
книгу
академика
РАЕН
,
профессора
Владимира
Абрамовича
НЕПОМНЯЩЕГО
В
монографии
исследована
надежность
оборудования
электростанций
и
электрических
сетей
напряжением
1150-
10(6)
кВ
,
разработана
методика
сбора
и
статистичес
кой
об
-
работки
информации
о
надежности
оборудования
.
На
осно
-
ве
статистических
данных
и
расчетов
определены
основные
параметры
надежности
и
динамика
их
изменения
в
процессе
эксплуатации
.
Выявлены
статистические
законы
распределе
-
ния
отказов
и
времени
восстановления
элементов
энергоси
-
стем
.
Проведено
их
сравнение
с
зарубежными
данными
.
Оригинал статьи: Статические дугогасящие агрегаты с конденсаторным управлением
На территории Российской Федерации в электрических сетях напряжением 6–35 кВ используется режим работы с изолированной нейтралью и нейтралью, заземленной через дугогасящие катушки или резистор. Данное условие определено требованием обеспечения надежности электроснабжения потребителей.
