Устройства автоматического повторного включения кабельно-воздушных линий электропередачи в мегаполисах

Page 1
background image

Page 2
background image

68

р

е

л

е

й

н

а

я

 з

а

щ

и

т

а

 и

 а

в

т

о

м

а

т

и

к

а

релейная защита и автоматика

Устройства автоматического 
повторного включения 
кабельно-воздушных 
линий электропередачи 
в мегаполисах

Пушкарский

 

Д

.

А

.,

директор Департамента 

электрических режимов 

ПАО «МОЭСК»

Смирнов

 

А

.

В

.,

заместитель директора 

Департамента 

электрических режимов 

ПАО «МОЭСК»

Линт

 

М

.

Г

.,

к.т.н., директор по 

стратегическому 

развитию ООО 

«Релематика»

Рис

. 1. 

Динамика

 

увеличения

 

протяженности

 

кабельной

 

сети

 110–220 

кВ

 

в

 

Москве

АКТУАЛЬНОСТЬ

 

ПЕРЕВОДА

ВОЗДУШНЫХ

 

ЛЭП

 

В

 

КАБЕЛЬНЫЕ

НА

 

ТЕРРИТОРИИ

 

МЕГАПОЛИСОВ

Развитие  инфраструктуры  мегаполисов  требует 

рационального  использования  территорий.  Одно 

из  направлений  —  переустройство  воздушных 

участков  линий  электропередачи,    занимающих 

значительные  площади,  в  кабельные,  сооружение 

новых ЛЭП в кабельном исполнении. Такое разви-

тие  электросетевого  комплекса  приводит  к  росту 

количества  кабельного  исполнения  ЛЭП.  За  по-

следние 10 лет протяженность кабельных участков 

ЛЭП  110  кВ  и  выше  в  Москве  увеличилась  более 

чем на 40%.

На  диаграмме  рисунка  1  приведена  динамика 

увеличения протяженности кабельной сети в период 

с 2000 года по 2018 год.

По данным на 2018 год суммарная протяженность 

КЛ 110–220 кВ составила 1015 км, что позволило вы-

свободить  для  нужд  города  территорию  площадью 

около  2500  га.  Суммарная  протяженность  воздуш-

ных  линий  (участков)  электропередачи  110–220  кВ 

в г. Москве составляет 809 км.

В настоящее время в ПАО «МОЭСК» находится 

в эксплуатации свыше 200 единиц КВЛ 110–220 кВ. 

Кабельные  участки  имеют  длину  от  23  м  до  13  км, 

большая часть имеет длину более километра. Воз-

душные участки имеют длину от 100 м до 50 км, дли-

на большей части участков варьируется в диапазоне 

от 1,5 до 15 км.


Page 3
background image

69

ПРОБЛЕМАТИКА

 

ПРИМЕНЕНИЯ

 

КЛАССИЧЕСКОГО

 

ПРИНЦИПА

 

АПВ

Опыт эксплуатации электрических сетей показыва-

ет, что ЛЭП являются одними из наиболее повреж-

даемых элементов сети.

Пробой  изоляции  элементов  кабельной  ли-

нии  —  высоковольтного  кабеля,  соединительной 

или  концевой  муфты,  как  правило,  приводит  к  не-

обратимым  изменениям  изоляции  и  повреждению 

линии электропередачи с дорогостоящим и продол-

жительным ремонтом. 

Исходя  из  статистики  для  воздушных  линий 

электропередачи, 60–70% случаев коротких замы-

каний  (КЗ),  вызванных  нарушением  изоляционных 

свойств  воздушных  промежутков,  успешно  само-

устраняются после снятия напряжения. 

Соответственно,  примерно  в  30–40%  случаев 

повторное  включение  выполняется  на  устойчивое 

короткое замыкание, что ведет к соответствующему 

снижению коммутационного ресурса выключателей, 

снижению электрической прочности изоляции из-за 

коммутационных  перенапряжений,  дополнитель-

ному  негативному  динамическому  воздействию  на 

элементы  сети.  Повторное  отключение  КЗ  в  цикле 

неуспешного АПВ, как правило, создает более тяже-

лые условия для работы выключателя. 

По указанным причинам АПВ на КВЛ 110–220 кВ 

на  сегодня  находит  ограниченное  использование, 

причем,  как  правило,  на  линиях,  имеющих  только 

кабельные заходы на подстанцию.

Существующим способом блокировки АПВ КВЛ 

является  дополнительный  трехфазный  дистанци-

онный  орган,  срабатывающий  при  КЗ  на  кабель-

ном участке. Недостатком метода является плохая 

селективность,  запрет  АПВ  на  части  воздушного 

участка, примыкающего к кабельному, и отсутствие 

контроля  состояния  воздушного  участка  перед 

включением. 

Использование  автоматического  повторного 

включения  ЛЭП  позволяет  существенно  повысить 

показатели надежности энергоснабжения потреби-

телей, в том числе SAIDI.

Таким образом, применение устройств автомати-

ческого повторного включения на КВЛ требует изме-

нения подхода к его реализации.

ТРЕБОВАНИЯ

 

К

 

АПВ

 

НА

 

КВЛ

Для полного использования АПВ на КВЛ необходимо 

решить  следующие  задачи  по  совершенствованию 

алгоритмов работы АПВ:

•  действие АПВ при КЗ на воздушном участке ЛЭП;

•  блокировка  повторного  включения  при  коротком 

замыкании на кабельном участке, включая пере-

ходную муфту «кабель-воздух»;

•  снижение количества повторных включений на ко-

роткое замыкание и/или их негативных последствий;

•  гибкость  и  универсальность  технического  ре-

шения,  позволяющая  реализовать  АПВ  на  КВЛ, 

имеющих различную конфигурацию и параметры, 

и выполненных на базе кабельных линий как ста-

рого, так и нового поколений.

СУЩЕСТВУЮЩИЕ

 

ПОДХОДЫ

 

К

 

РЕАЛИЗАЦИИ

 

АПВ

 

НА

 

КВЛ

Большая часть технических решений, применяемых 

и разрабатываемых в последнее время, основаны на 

различных подходах к реализации дифференциаль-

ного  токового  принципа  с  целью  блокирования  (за-

прета) АПВ КВЛ при коротком замыкании в кабеле. 

При  этом  решаются  задачи:  передачи  информации 

о токах по концам кабельной вставки к месту уста-

новки устройства выявления КЗ в кабеле, передачи 

блокирующего сигнала на включение выключателя-

ми, установленными на концевых ПС линии.

В [1] описан проект АПВ кабельного захода на ПС 

с органом блокировки на дифференциальном токо-

вом принципе.

АПВ  каждой  КВЛ  реализован  на  трех  фазах  оп-

тических  ТТ  производства  отечественной  компа-

нии «Профотек» (рисунок 2) и терминале TPU L500 

с  функцией  дифференциальной  защиты  производ-

ства португальской компани «efacec».

Компания  Red  Electrica  внедрила  систему  АПВ 

КВЛ напряжением 220 кВ [2], представляющую собой 

Блок электронной 

обработки ТТЭО

Шкаф АПВК

Резервные защиты 

и АПВ КВЛ

Кабельный 

участок 

КВЛ 220 кВ

ТТЭО 

«Профотек»

ТТ 220кВ ПС 

«Герцево»

Линейный 

разъединитель 

220 кВ

Линейный 

выключатель 

220 кВ

Шины 220кВ 

ПС  «Герцево»

Сигнал 

«Работа АПВ»

Сигнал

«Блокировка АПВ»

Воздушный 

участок 

КВЛ 220 кВ

Шины 

ПС 220кВ

Ли

н

ейный 

выключатель 

220 кВ

Линейный 

разъединитель 

220 кВ

ТТ 

220кВ

АПВ

Цепи тока

Сигнал 

«Работа АПВ»

Сигнал

«Блокировка АПВ»

Терминал ДЗО 

АПВ КВЛ

Терминал резервных 

защит линии

Цифровая связь по оптическому волокну

Аналоговая связь по меди

Рис

. 2. 

АПВ

 

КВЛ

 

ПС

 «

Герцево

» 

АО

 «

ОЭК

» 

на

 

базе

 

оптического

 

ТТ

 2 (53) 2019


Page 4
background image

70

систему  АПВ  кабельно-воздушной 

линии  с  блокировкой  при  коротких 

замыканиях  на  удаленной  от  шин 

подстанции кабельной вставке (ри-

сунок 3). 

Блокировка  выполняется  из-

мерительным  блоком  CFD,  реа-

лизующим  дифференциальный 

токовый  принцип  для  выявления 

КЗ на кабельной вставке. На вхо-

ды  CFD  поступают  оптические 

сигналы,  несущие  информацию 

о фазных токах с двух сторон ка-

бельной  вставки.  Токи  измеряют-

ся  посредством  пассивных  опто-

электронных  сенсоров  компании 

ARTECHE,  связанных  с  подстан-

цией  посредством  встроенных 

в  грозотрос  стандартных  оптово-

локонных пар. 

К преимуществам использования 

такого решения следует отнести: 

•  свойство  оптического  ТТ  пере-

давать  информацию  оптическо-

го сенсора на дальнее расстоя-

ние по обычной оптоволоконной 

линии связи;

•  отсутствие  необходимости  оперативного  пита-

ния на переходном пункте;

•  компактность (1 электронный терминал).

Применение  такого  способа  реализации  АПВ 

на КВЛ является узконаправленным и не позволя-

ет достичь всех поставленных целей.

Появились  примеры  решений  по  повышению  эф-

фективности АПВ путем выявления состояния воздуш-

ной линии в бестоковую паузу АПВ.

В [3] описана реализация системы восстановления 

сети среднего напряжения с использованием АПВ ВЛ 

с  предварительным  опробованием  импульсом  тока. 

Рисунок  4  иллюстрирует  действие  на  сеть  при  не-

успешном  повторном  включении  адаптивного  АПВ 

(А)  и  традиционного  (В).  Основным  элементом  АПВ 

является  реклоузер  специальной  конструкции,  выпу-

скаемый  компанией  S&C.  Повторное  включение  осу-

ществляется предварительным опробованием линии 

во время бестоковой паузы, при этом в каждую фазу 

линии реклоузер поочередно подает импульс, ограни-

ченный  по  величине  тока.  Форма  импульса  тока  при 

успешном  и  неуспешном  АПВ  существенно  разная, 

что позволяет автоматике реклоузера принять реше-

ние о допустимости включения.

ТЕХНИЧЕСКОЕ

 

РЕШЕНИЕ

,

РАЗРАБОТАННОЕ

 

В

 

ПАО

 «

МОЭСК

»

В  период  с  2014  по  2016  год  в  ПАО  «МОЭСК»  про-

ведена НИОКР [4], [5] по созданию опытного образца 

АПВ с контролем состояния воздушного участка (да-

лее — АПВК), в том числе проведены исследования 

методов определения мест повреждения линий элек-

тропередачи, обоснованы алгоритмы и структура си-

стемы АПВК, разработан опытный образец и прове-

дены его эксплуатационные испытания.

Для эффективного выполнения АПВ КВЛ были вы-

делены следующие задачи: 

•  определение поврежденного участка КВЛ; 

•  определение места повреждения (ОМП) на воздуш-

ном участке; 

•  контроль  состояния  поврежденного  воздушного 

участка в бестоковую паузу цикла АПВ.

Рис

. 3. 

Структурная

 

схема

 

АПВК

 

на

 

базе

 

оптоэлектронных

 

ТТ

 

компании

 

ARTECHE

Рис

. 4. 

Диаграмма

 

токов

 

в

 

линии

 

при

 

неуспешном

 

АПВ

:

а

адаптивное

 

АПВ

б

традиционное

 

АПВ

Время

Тест 1

Тест 1

Импульсы при 

повреждении 

линии

Импульсы при 

повреждении 

линии

Тест 2

Тест 2

Первое

отключение

после КЗ

Первое отключение

после КЗ

Фаза С (А)

Фаза С (А)

Фаза В (А)

Фаза В (А)

Фаза А (А)

Фаза А (А)

Время

б)

а)

РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА

И АВТОМАТИКА


Page 5
background image

71

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

 

ПОВРЕЖДЕНИЯ

 

КАБЕЛЬНОГО

 

УЧАСТКА

 (

ОКУ

)

Как  показало  исследование,  определение  повреж-

денного кабельного участка КВЛ с учетом требова-

ний к надежности и точности целесообразно выпол-

нять методом сравнения токов по концам кабельных 

участков КВЛ с использованием дифференциально-

го токового принципа. 

При  реализации  ОКУ  «классическим»  методом 

необходима установка высоковольтных ТТ на грани-

це смежного с кабельным воздушного участка. Недо-

статком такого решения, кроме высокой стоимости, 

является отсутствие места для установки ТТ, особен-

но на существующих переходных пунктах.

В рамках настоящей работы апробировано и обо-

сновано решение, аналогичное принятому в [2], за-

ключающееся в том, что поверх изоляции силового 

кабеля  (пофазно)  под  опорным  изолятором  выпол-

няется установка накладных трансформаторов тока. 

При этом используются 2 накладных ТТ на фазу — 

один  охватывает  кабель  с  экраном  в  месте  захода 

под изолятор, а второй установлен на спуске зазем-

ления (рисунок 5).

Следует отметить, что в зону действия ОКУ со сто-

роны перехода «кабель-воздух» входит и сама муфта, 

так как при КЗ в ней ток пробоя естественным обра-

зом будет стекать на ее заземленное основание. 

ОКУ  выполнено  на  базе  полукомплектов-терми-

налов датчиков тока (далее — ДТ). Благодаря специ-

ально  разработанному  для  целей  АПВК  алгоритму, 

требования к каналу связи между полукомплектами 

ДТ значительно ниже, чем для связи полукомплектов 

«классической»  ДЗЛ,  и  соответственно  может  при-

меняться  ряд  беспроводных  технологий,  включая 

GPRS и другие протоколы сотовой связи.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

 

ПОВРЕЖДЕНИЯ

 

ВОЗДУШНОГО

 

УЧАСТКА

В  результате  проведенной  работы  было  выяснено, 

что классический алгоритм ОМП по параметрам ава-

рийного  режима  не  обеспечивает  достаточную  на-

дежность  определения  поврежденного  воздушного 

участка КВЛ.

Сделан вывод о целесообразности применения 

данного метода в качестве вспомогательного с це-

лью достоверизации и контроля сигнала разреше-

ния АПВ.

В качестве основного метода для определения 

повреждения воздушного участка принят волновой 

метод, основанный на измерении времени прихода 

при возникновении КЗ волн в полукомплекты вол-

нового  ОМП,  установленные  по  концам  ЛЭП.  По-

следние  производят  расчет  расстояния  до  места 

повреждения [6]:
 

x

 = 

L

/2 + 

v

 · (

t

2

 – 

t

1

), 

(1)

где 

L

 — длина ЛЭП, км; 

t

1

 и 

t

2

 — время прихода элек-

тромагнитных волн на первый и второй концы ЛЭП. 

Применение в АПВК волнового ОМП воздушного 

участка позволило решить следующие задачи:

•  предоставить  эксплуатационному  персоналу  ин-

формацию о месте повреждения;

•  повысить  достоверность  определения  повреж-

денного участка при КЗ;

•  выявить случаи двойного КЗ.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

 

СОСТОЯНИЯ

 

ЛИНИИ

 

В

 

БЕСТОКОВУЮ

 

ПАУЗУ

 

Для  решения  задачи  автоматического  выявления 

не  устраненного  повреждения  воздушного  участка 

в бестоковую паузу принят локационный метод (ак-

тивное зондирование).

Функция  активного  зондирования  исключает 

включение  на  поврежденную  после  КЗ  линию,  так 

как диагностирует ЛЭП на наличие устойчивого по-

вреждения и выполняет блокировку АПВ. 

Также как и в [3], принятое решение позволяет су-

щественно повысить эффективность АПВК: 

•  сохранить коммутационный ресурс выключателя; 

•  снизить негативное воздействие на сеть при по-

вторном КЗ (неуспешном АПВ).

Способ активного зондирования использует прин-

цип локации, при этом зондирующий сигнал распро-

страняется  по  проводным  каналам  высоковольтной 

линии электропередачи. Оценка расстояния до ме-

ста  повреждения  выполняется  на  основе  времени 

пробега волны от места посыла зондирующего сиг-

нала до места повреждения и обратно. В этом слу-

чае посыл и измерение сигнала выполнены в одном 

устройстве. Полученное время используется в рас-

чете места повреждения:
 

x

f

 = 

vt

ЗП

/2, 

(2)

где 

x

f

 — расстояние до места повреждения, км; 

v

 — 

скорость распространения волны по ЛЭП, км/с; 

t

ЗП

 — 

время  между  посылом  и  приемом  отраженного  от 

места повреждения сигнала, с.

Локационная  функция  имеет  важное  преиму-

щество перед остальными видами ОМП — она мо-

жет  работать  как  на  включенной  ЛЭП,  так  и  на  от-

ключенной. При этом обеспечивается фиксация как 

неустраненных  коротких  замыканий,  так  и  обрывов 

в линии или иных повреждений на ВЛ конструктив-

ного характера.

Рис

. 5. 

Для

 

измерения

 

токов

 

перехода

 «

кабель

-

воздух

»

использованы

 

накладные

 

трансформаторы

 

тока

под

-

ключенные

 

поверх

 

экрана

 

кабеля

 

и

 

на

 

заземляющем

 

спуске

 2 (53) 2019


Page 6
background image

72

Если  повреждение  не  само-

устранилось, функция выдаст запрет 

АПВ. Процент успешности АПВ в та-

ком случае может быть повышен.

Функция  диагностики  ВЛ  опе-

рирует  рефлектограммами,  пред-

ставляющими «портрет линии» с ее 

особенностями.  Рефлектограмма 

одного  из  опытов  представлена  на 

рисунке 6.

РЕАЛИЗАЦИЯ

 

АПВ

НА

 

КВЛ

 

С

 

НЕСКОЛЬКИМИ

 

КАБЕЛЬНЫМИ

 

УЧАСТКАМИ

Рассматривается  применение  АПВК  ПАО  «МОЭСК» 

для разных вариантов КВЛ. Принятый метод реали-

зации АПВК является наиболее универсальным, по-

зволяя  использовать  АПВК  на  линиях  любой  слож-

ности, используя устройства ДТ и «Волна» (описание 

устройств приведено ниже) в качестве модулей, уста-

новленных на каждом переходе «кабель-воздух». 

В ходе НИОКР созданы и испытаны в лаборатор-

ных  условиях  макетный  образец  волнового  устрой-

ства определения места повреждения, реализующий 

волновую функцию АПВК (волновое ОМП и активное 

зондирование), получивший наименование ВОЛНА2), 

и макетный образец трехфазного датчика тока ДТ.

ОПИСАНИЕ

 

ОПЫТНОГО

 

ОБРАЗЦА

 

АПВК

УСТАНОВЛЕННОГО

 

НА

 

КВЛ

 110 

КВ

КОСТИНО

 — 

ГОРЕНКИ

 

С

 

ОТПАЙКОЙ

 

НА

 

ПС

 «

БАЛАШИХА

» 

На рисунке 7 приведена схема и описание состава 

опытного образца автоматического повторного вклю-

чения с контролем состояния ЛЭП (АПВК).

Автоматическое  повторное  включение  с  контро-

лем состояния линий электропередачи представляет 

собой систему, состоящую из трех шкафов:

1.  Шкаф АПВК, установленный в общеподстанцион-

ном пункте управления (ОПУ) ПС 110 кВ «Кости-

но» в составе:

 

– терминал АУВ2 с функцией АПВ и ОМП по ПАР, 

сопряженной с функциями диагностики КЛ и ВЛ;

 

– терминал ВОЛНА2;

 

– элементы оптической связи с ПС 220 кВ «Горен-

ки»;

 

– элементы  синхронизации  с  глобальным  време-

нем GPS/ГЛОНАСС.

2.  Шкаф  АПВК,  установленный  в  ОПУ  ПС  220  кВ 

«Горенки» в составе:

 

– терминал АУВ2 с функцией АПВ и ОМП по ПАР, 

сопряженной с функциями диагностики КЛ и ВЛ — 

центральное устройство комплекса;

 

– терминал ВОЛНА2;

 

– терминал ДТ;

 

– элементы оптической связи с ПС 110 кВ «Кости-

но»;

 

– элементы радиосвязи со шкафом АПВК, установ-

ленным на открытом распределительном устрой-

стве (ОРУ) ПС 220 кВ «Горенки»;

 

– элементы  синхронизации  с  глобальным  време-

нем GPS/ГЛОНАСС.

3.  Шкаф  АПВК,  установленный  на  ОРУ  ПС  220  кВ 

«Горенки» в составе:

терминал ДТ;

 

– элементы радиосвязи со шкафом АПВК, установ-

ленным в ОПУ ПС 220 кВ «Горенки»;

 

– элементы  синхронизации  с  глобальным  време-

нем GPS/ГЛОНАСС.

В  результате  успешной  разработки  получен  па-

тент (рисунок 8).

 

Дефект

на линии

 

Узел 5

Уровень отраженного сигнала, дБ

Расстояние, км

-60

-45

-30

-15

0

0

4

8

12

16

20

Неповрежденная линия
Поврежденная линия

 

Узел 2

Узел 3 Узел 4

Рис

. 6. 

Рефлектограмма

 

опыта

однофазное

 

КЗ

фаза

 «

А

»

Рис

. 7. 

Структурная

 

схема

 

подключения

 

АПВК

КЛ

ВОЛНА2

 

ВЛ

Измерения

Запрет АПВ

Данные ОМП

Пуск

диагностики ВЛ

Результат

диагностики ВЛ,

запрет АПВ

ВОЛНА2

 

ДТ

 

Радиоканал

АУВ2

 

АУВ2

 

ДТ

 

Данные ОМП

Пуск диагностики ВЛ

Запрет АПВ

Измерения

Оптический канал

Данные ОМП

Пуск

диагностики ВЛ

Результат

диагностики ВЛ,

запрет АПВ

Рис

. 8. 

Патент

 

на

 

разработанное

 

устройство

 

автома

-

тического

 

повторно

-

го

 

включения

 

кабель

-

но

-

воздушной

 

линии

 

электропередачи

РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА

И АВТОМАТИКА


Page 7
background image

73

ОПЫТ

 

ЭКСПЛУАТАЦИИ

После  завершения  НИОКР  в  ПАО  «МОЭСК»  орга-

низована  опытная  эксплуатация  опытного  образца 

автоматического повторного включения с контролем 

состояния кабельно-воздушной линии электропере-

дачи КВЛ 110 кВ Костино — Горенки с отпайкой на 

ПС «Балашиха». Для этого шкафы АПВК были под-

ключены  не  только  к  измерительным  цепям  тока 

и напряжения, но и к цепям схем управления выклю-

чателями. В рамках первого этапа опытной эксплуа-

тации выявлены некоторые недостатки аппаратуры, 

так  как  опытный  образец  изначально  не  был  пред-

назначен  для  условий  длительной  эксплуатации  — 

узлов, находящихся в шкафу на открытой части ПС 

«Горенки», локальной связи между шкафами, разме-

щенными на ОПУ и на ОРУ ПС.

За время опытной эксплуатации произошло не-

сколько  коротких  замыканий  на  воздушной  части 

КВЛ  110  кВ  Костино  —  Горенки  с  отпайкой  на  ПС 

«Балашиха», в том числе с повреждением воздуш-

ного  участка.  Устройство  верно  определило  факт 

неустранившегося  повреждения  и  расстояние  до 

места  повреждения.  Функция  волнового  опреде-

ления  места  повреждения  (ВОМП)  показала  свою 

работоспособность.

В настоящее время проводится модернизация си-

стемы,  которая  позволит  перейти  ко  второму  этапу 

опытной эксплуатации.

Разработанное  энергетиками  ПАО  «МОЭСК» 

устройство  отмечено  наградой  «За  вклад  в  инно-

вационное  развитие  электросетевого  комплекса 

ПАО «Россети» (рисунок 9).

ПЕРСПЕКТИВЫ

 

РАЗВИТИЯ

 

АПВК

Специалистами  ПАО  «МОЭСК»  разработаны  техни-

ческие  требования,  включаемые  в  технологические 

задания на реконструкцию электросетевых объектов, 

в том числе с учетом современных требований к циф-

ровизации объектов энергетики. 

Применение  традиционных  ТТ  для  целей  изме-

рений  тока  по  концам  кабельной  линии  не  являет-

ся  единственно  возможным  вариантом  реализации 

АПВК.  Дальнейшее  внедрение  АПВК  на  объектах 

ПАО «МОЭСК» связано также с перспективой широ-

кого внедрения цифровых средств измерений. Как по-

казано в [1, 2] применение цифровых ТТ на переходах 

«кабель-воздух»  подстанций  и  переходных  пунктов 

имеет хорошую перспективу внедрения на объектах 

Рис

. 9. 

Награда

 «

За

 

вклад

 

в

 

инновационное

 

развитие

 

электросетевого

 

комплекса

 

ПАО

 «

Россети

»

На прав

ах рек

ламы

 2 (53) 2019


Page 8
background image

74

ЛИТЕРАТУРА
1.  Горячих  А.Д.  Автоматическое  по-

вторное  включение  кабельно-воз-

душных  линий  с  применением 

электронных  оптических  транс-

форматоров  тока.  Пилотный  про-

ект  на  ПС  220  кВ  «Герцево»  // 

ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. 

Передача 

и  распределение,  2019,  №  1(52). 

С. 116–118.

2.  Эррера  Ф.Х.М.  Защита  линии  со 

смешанным оборудованием // При-

ложение  к  журналу  «ЭЛЕКТРО-

ЭНЕРГИЯ.  Передача  и  распреде-

ление»  Transmission&Distribution 

World. Russian edition, 2015, № 2, 

март-апрель. С. 8–12.

3.  Sihui Yue, Wuzhong, Power Supply 

Co:  «China  Conducts  Pilot  of 

Self-Healing  Network».  Trans mis-

sion&Distribution World, June, 2016.

4.  Догадкин  Д.И.,  Марин  Р.,  Ретт-

линг  А.,  Линт  М.Г.  Выбор  метода 

ОМП  для  разработки  устройства 

АПВ  с  функцией  контроля  состо-

яния  ЛЭП  //  ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. 

Передача и распределение, 2014, 

№ 6(27). С. 88–91.

5.  Догадкин  Д.И.,  Марин  Р.,  Ширшо-

ва  Е.,  Исмуков  Г.,  Куликов  А.Л., 

Линт М.Г., Подшивалин А.Н. Устрой-

ство  автоматического  повторного 

включения  кабельно-воздушных 

линий  электропередачи  мегаполи-

сов // ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Переда-

ча и распределение, 2016, № 5(38). 

С. 98–103.

6.  Шалыт Г.М. Определение мест по-

вреждения в электрических сетях. 

М.: Энергоатомиздат, 1982. С. 19.

7.  Портфельная компания РОСНАНО

«Профотек»  и  «Объединенная 

Энергетическая Компания» строят 

основу для «умных сетей». Пресс-

релиз АО «Роснано», 28 февраля 

2017. URL: http://www.rusnano.com/

about/press-centre/news/20170228-

rosnano-profotek-i-oek-stroyat-

osnovu-dlya-umnykh-setei.

ПАО «МОЭСК» в связи с их компактностью и меньши-

ми требованиями к изоляционным расстояниям.

Аппаратная  реализация  ОКУ  выполнена  на  базе 

универсальной  платформы  ТОР300,  позволяющей 

реализовать  подключение  как  к  традиционным,  так 

и  к  цифровым  ТТ  различных  производителей,  име-

ющим цифровой интерфейс в соответствии с требо-

ваниями  IEC  61850  9-2LE.  Совместимость  ТОР300 

с  опто электронным  ТТ  производства  ООО  «Профо-

тек» подтверждена испытаниями [7].

Подключение  АПВК  к  цифровому  потоку  данных 

может осуществляться как посредством подключения 

к электронному блоку трехфазного оптоэлектронного 

ТТ напрямую, так и через шину процесса подстанции.

Единым  информационным  «окном»  АПВК  явля-

ется  разработанный  для  применения  в  его  составе 

терминал АУВ. Интерфейс IEC 61850 8-1 терминала 

позволяет  подключить  систему  АПВК  к  станционной 

шине  подстанции  и,  соответственно,  организовать 

двустороннюю  передачу  данных  непосредственно 

в АСУ ТП ПС, а также через АСУ ТП в ЦУС. 

При этом с уровня ПС или с уровня ЦУС становит-

ся возможной передача информации от всех термина-

лов системы: событий, текущих параметров, осцилло-

грамм, рефлектограмм и диагностических сообщений. 

Интеграция  данных,  получаемых  от  комплекса, 

делает данный комплекс эффективным компонентом 

систем  «цифровой  сети»,  что  позволит  расширить 

возможности  современных  и  перспективных  цифро-

вых  систем,  в  том  числе  АСДТУ,  программных  ком-

плексов типа «Цифровой монтер».

В  режиме  ручного  или  автоматизированного  за-

пуска  встроенные  в  АПВК  функции  мониторинга  со-

стояния  КВЛ  могут  эффективно  использоваться  для 

целей оперативного управления посредством совер-

шенствования цифровой среды, в том числе:

 

– автоматически определять наличие заземлений на 

линии перед опробованием и блокировать ручные 

операции, информировать оперативный персонал 

ЦУС и выездных бригад;

 

– выявлять  обрыв  провода  ЛЭП  или  наличие  иной 

существенной неоднородности, требующей допол-

нительной проверки перед подачей напряжения;

 

– определять участок и расстояние до места повреж-

дения при коротком замыкании; 

 

– определять  наличие  гололедных  отложений  на 

проводе, приближение деревьев с автоматическим 

определением расстояния до них;

 

– выдавать расстояние до места повреждения, даже 

если на линию не подано напряжение.

Расширенное использование АПВК как информа-

ционного  компонента  цифровой  сети  позволит  со-

вершенствовать цифровые системы в части решения 

следующих задач:

 

– формирования необходимых ресурсов для устра-

нения  повреждения  (инструменты,  материалы, 

количество персонала);

 

– формирования задания на выполнение оператив-

ных мероприятий (переключений) при подготовке 

рабочего места; 

 

– формирования ремонтных бригад с направлением 

их на место повреждения;

 

– безопасного  управления  работами,  удаленного 

контроля и самоконтроля при производстве работ.

ВЫВОДЫ

1.  ПАО «МОЭСК» была поставлена и успешно реше-

на в рамках НИОКР задача разработки нового тех-

нического решения по реализации устройства АПВ 

КВЛ, не имеющего аналогов в России.

2.  Разработанный комплекс АПВК проводит диагнос-

тику состояния кабельной и воздушной частей линии

и выполняет АПВ только в случае его успешности.

3.  ПАО  «МОЭСК»  в  результате  применения  разра-

ботанных устройств на ЛЭП ожидает уменьшение 

объема повреждений и снижение расходов на ре-

монт оборудования, вызванного повторным вклю-

чением оборудования на короткие замыкания.

4.  Опытный образец комплекса АПВК прошел испы-

тания в различных режимах работы КВЛ в лабо-

ратории и на реальном объекте ПАО «МОЭСК»,

в том числе при повреждениях кабельной и воз-

душной  частей,  подтвердил  свою  работоспо-

собность  и  соответствие  требуемым  характери-

стикам.

5.  Применение  АПВК  в  системах  управления  се-

тью  открывает  новые  возможности  оператив-

ного  управления  работой  персонала  путем  со-

вершенствования  систем  АСДТУ  и  «цифровой 

монтер».  

РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА

И АВТОМАТИКА


Читать онлайн

Развитие инфраструктуры мегаполисов требует рационального использования территорий. Одно из направлений — переустройство воздушных участков линий электропередачи, занимающих значительные площади, в кабельные, сооружение новых ЛЭП в кабельном исполнении. Такое развитие электросетевого комплекса приводит к росту количества кабельного исполнения ЛЭП.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 1(70), январь-февраль 2022

Превентивное управление нагрузкой в сетях 0,4 кВ в целях предотвращения возникновения аварийных ситуаций

Управление сетями / Развитие сетей Энергоснабжение / Энергоэффективность Релейная защита и автоматика
Удинцев Д.Н. Милованов П.К. Зуев А.И.
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 5(68), сентябрь-октябрь 2021

Внедрение цифрового дистанционного управления оборудованием и МП устройствами РЗА на подстанциях 110–220 кВ ПАО «Россети Московский регион»

Релейная защита и автоматика
Гвоздев Д.Б. Грибков М.А. Бороздин А.А. Рыбаков А.К.
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»