32
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
3(30),
сентябрь
2023
В
статье
приведен
анализ
причин
появления
существенной
величины
напряжения
нулевой
последовательности
в
сети
500
кВ
на
участке
Таврическая
—
Восход
—
Барабинская
.
Представлены
осциллограммы
токов
и
напряжений
в
пе
-
риод
фиксации
наибольших
значений
напряжения
нуле
-
вой
последовательности
.
Выявлены
зависимости
схемно
-
режимных
параметров
от
погодных
условий
и
предложены
мероприятия
для
снижения
негативных
эффектов
корони
-
рования
воздушных
линий
500
кВ
.
Андрей
ТИХОНОВИЧ
,
к
.
т
.
н
.,
ведущий
инженер
Головного
центра
управления
сетями
филиала
ПАО
«
Россети
» —
МЭС
Сибири
Сергей
МАЛЯВСКИЙ
,
инженер
первой
категории
Головного
центра
управления
сетями
филиала
ПАО
«
Россети
» —
МЭС
Сибири
Влияние
коронного
разряда
воздушных
линий
500
кВ
на
параметры
электрических
режимов
Надежность
сетей
и
снижение
потерь
П
ередача
электроэнергии
на
дальние
расстояния
,
как
правило
,
сопровождается
сложными
электромагнитными
процессами
,
возникающими
в
различных
режи
-
мах
работы
и
обусловленными
сочетанием
ряда
факторов
,
таких
как
созданная
электрическая
схема
,
параметры
электрического
режима
сети
и
внешние
воз
-
мущающие
воздействия
,
в
качестве
которых
могут
также
выступать
погодные
условия
.
Для
обеспечения
надежности
функционирования
электрических
сетей
необходимо
прове
-
дение
мониторинга
указанных
процессов
,
анализа
причин
возникновения
,
особенностей
протекания
и
разработки
мероприятий
по
их
исключению
или
снижению
негативного
вли
-
яния
на
электросетевое
оборудование
.
В
рамках
выполнения
указанного
комплекса
задач
нами
проведен
анализ
причин
многократного
пуска
регистраторов
аварийных
событий
(
РАС
)
на
ПС
500
кВ
«
Тавриче
-
ская
»,
ПС
500
кВ
«
Восход
»
и
ПС
500
кВ
«
Барабинская
»
по
условию
появления
напряжения
нулевой
последовательности
(3
U
0
)
на
шинах
500
кВ
.
Посредством
РАС
зафиксированы
значения
3
U
0
в
диапазоне
29–50
кВ
.
На
рисунках
1–4
приведены
схемы
электрической
сети
с
нанесенными
парамет
-
рами
установившегося
режима
и
осциллограммы
напряжений
и
токов
,
полученные
в
05:50 01.03.22
на
ПС
500
кВ
«
Восход
».
Разложение
в
ряд
Фурье
измеренного
напряжения
на
шинах
500
кВ
ПС
500
кВ
«
Восход
»
выявило
наличие
3-
й
и
5-
й
гармоник
,
составляющих
5,2%
и
0,6%
от
значения
Рис
. 1.
Схема
рассматриваемого
участка
сети
по
состоянию
на
01.03.22
в
05:50
Восход
Таврическая
Барабинская
73 км
290 км
АТ-1
отключен
26 +
j
185
54 –
j
121
69 +
j
117
78 +
j
42
513
514
518
3
U
0
= 30 кВ
3
U
0
= 30 кВ
3
U
0
= 49 кВ
33
основной
гармонической
составляющей
напряжения
.
Из
-
мерения
токов
выявили
наличие
3-
й
, 5-
й
и
7-
й
гармоник
,
которые
:
–
по
ВЛ
500
кВ
Барабинская
—
Восход
составляли
5,3%,
4,1%, 1%
от
основной
гармоники
тока
;
–
по
ВЛ
500
кВ
Восход
—
Таврическая
составляли
22,5%,
8,8%, 1,7%
от
основной
гармоники
тока
.
Наличие
значимой
величины
3-
й
, 5-
й
и
7-
й
гармоничес
-
ких
составляющих
напряжения
и
тока
на
ВЛ
питающей
сети
является
одним
из
признаков
усиления
эффекта
корониро
-
вания
.
С
2018
по
2020
год
ПАО
«
Россети
»
совместно
с
АО
«
НТЦ
ФСК
ЕЭС
»
и
АО
«
РТСофт
»
реализовали
НИОКР
«
Изготов
-
ление
и
ввод
в
эксплуатацию
программно
-
технических
ком
-
Рис
. 2.
Замеры
напряжений
по
ТН
-2-500
ПС
500
кВ
«
Восход
»
500
кВ
.
ТН
-2-500
3
U
o
500
кВ
.
ТН
-2-500
U
b
500
кВ
.
ТН
-2-500
U
c
500
кВ
.
ТН
-2-500
а
А
o
0
b
B
c
C
295,4
кВ
296,0
кВ
293,6
кВ
48,71
кВ
U
a
Рис
. 3.
Замеры
токов
по
ВЛ
500
кВ
Барабинская
—
Восход
со
стороны
ПС
500
кВ
«
Восход
»
500
кВ
.
Барабинская
—
Восход
500
кВ
.
Барабинская
—
Восход
500
кВ
.
Барабинская
—
Восход
500
кВ
.
Барабинская
—
Восход
3
I
o
I
b
I
c
а
А
o
0
b
B
c
C
0,215
кА
0,206
кА
0,213
кА
0,035
кА
I
a
Рис
. 4.
Замеры
токов
по
ВЛ
500
кВ
Восход
—
Таврическая
со
стороны
ПС
500
кВ
«
Восход
»
500
кВ
.
Восход
—
Таврическая
500
кВ
.
Восход
—
Таврическая
500
кВ
.
Восход
—
Таврическая
500
кВ
.
Восход
—
Таврическая
3
I
o
I
b
I
c
а
А
o
0
b
B
c
C
0,159
кА
0,161
кА
0,157
кА
0,112
кА
I
a
34
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
3(30),
сентябрь
2023
Рис
. 5.
Карта
-
схема
рассматриваемого
участка
сети
плексов
ИАСУ
НУЭС
и
ИАСУ
СТК
»,
в
рамках
которого
на
рассматриваемых
линиях
установлено
четыре
устройства
синхронизированных
векторных
измерений
токов
и
напря
-
жений
МИП
-02
А
-40.01.
На
основе
измерений
указанных
приборов
программно
-
техническим
комплексом
(
ПТК
)
выполняется
расчет
мгно
-
венных
значений
:
–
полных
потерь
активной
мощности
в
линии
;
–
нагрузочных
потерь
;
–
потерь
мощности
на
корону
.
Согласно
данным
ПТК
,
период
массовых
пусков
реги
-
страторов
аварийных
событий
совпал
с
резким
увеличени
-
ем
потерь
активной
мощности
на
корону
по
обеим
рассмот
-
ренным
линиям
500
кВ
.
Так
потери
активной
мощности
на
корону
за
рассматриваемый
период
времени
по
ВЛ
500
кВ
Восход
—
Таврическая
увеличились
в
среднем
с
2
МВт
до
6,5
МВт
,
а
по
ВЛ
500
кВ
Барабинская
—
Восход
рост
данного
показателя
составил
с
2,5
МВт
до
25
МВт
.
Выполнена
систематизация
информации
по
погодным
условиям
на
участке
Таврическая
—
Восход
—
Барабинская
,
опираясь
на
данные
архива
погоды
.
На
рисунке
5
показаны
учтенные
точки
контроля
погодных
условий
и
рассматривае
-
мый
участок
электрической
сети
.
Для
оценки
причин
многократной
работы
РАС
сформи
-
рованы
графические
зависимости
(
рисунки
6
и
7),
которые
содержат
:
–
графики
изменения
потерь
активной
мощности
на
корону
;
–
зафиксированные
метеостанциями
погодные
условия
;
Омск
ясно
93%
–10°
С
ясно
91% –12°
С
дымка
,
изморозь
(4
мм
)
95%
–8°
С
изморозь
(5
мм
)
94% –9°
С
Любимовка туман
92%
–9°
С
туман
,
дымка
93% –8°
С
туман
,
изморозь
(6
мм
)
94%
–8°
С
туман
,
изморозь
(9
мм
)
94% –7°
С
Калачинск
ясно
100%
–12°
С
ясно
100% –12°
С
ясно
100% –12°
С
изморозь
(5
мм
)
100% –9°
С
Рис
. 6.
Влияние
погодных
условий
и
коронирования
ВЛ
500
кВ
Восход
—
Таврическая
на
пуски
РАС
по
3
U
0
P
к
,
МВт
8
7
6
5
4
3
2
1
0
00:00
01:23
02:46
04:09
05:33
06:56
08:20
09:43
зона
работы
РАС
ПС
500
кВ
«
Таврическая
» 35
раз
зона
работы
РАС
ПС
500
кВ
«
Восход
» 57
раз
сухой
снег
(11
кВт
/
км
)
хорошая
погода
(2,8
кВт
/
км
)
дождь
(36
кВт
/
км
)
изморозь
(96
кВт
/
км
)
Надежность
сетей
и
снижение
потерь
35
–
зоны
пусков
РАС
по
обоим
концам
линии
;
–
уровни
потерь
активной
мощности
на
корону
по
рас
-
сматриваемым
ВЛ
,
характерные
для
определенных
погодных
условий
.
Анализ
представленного
на
рисунках
6
и
7
графического
материала
выявил
совпадение
роста
потерь
активной
мощ
-
ности
на
корону
и
многократных
пусков
РАС
с
образованием
изморози
(
согласно
данным
архива
погоды
).
Период
после
05:33
отмечается
тем
,
что
измеренные
значения
потерь
мощности
на
корону
близки
к
соответствующим
справочным
показателям
,
характерным
для
показателей
при
появлении
на
ВЛ
изморози
.
Согласно
данным
оперативного
информационного
ком
-
плекса
в
рассмотренный
период
на
ПС
500
кВ
«
Восход
»
был
выведен
единственный
АТ
500
кВ
.
На
ПС
500
кВ
«
Витязь
»,
связанной
с
ПС
500
кВ
«
Восход
»
по
сети
500
кВ
,
выполнялся
ремонт
еще
одного
АТ
500
кВ
.
Автотрансформаторы
500
кВ
ПС
500
кВ
«
Таврическая
»
и
ПС
500
кВ
«
Барабинская
»
в
те
-
чение
всего
периода
находились
в
работе
.
Данная
ремонт
-
ная
схема
периодически
формируется
в
электрической
сети
,
вместе
с
тем
не
приводит
к
увеличению
3U0
до
значений
уставок
пуска
РАС
.
Наложение
информации
,
полученной
от
ПТК
,
спектра
гармонических
составляющих
,
зафиксирован
-
ных
на
ПС
500
кВ
«
Восход
»
посредством
РАС
,
периода
пус
-
ков
РАС
и
созданной
схемы
электрической
сети
позволяют
сказать
,
что
причиной
многократных
пусков
РАС
стало
сово
-
купное
влияние
следующих
факторов
:
–
повышенное
сопротивление
для
циркуляции
токов
нулевой
последовательности
,
обусловленное
созданной
ремонтной
схемой
электрической
сети
;
–
погодные
условия
,
спровоцировавшие
усиление
эффек
-
та
коронирования
рассматриваемых
ВЛ
и
,
как
следствие
,
появление
существенной
составляющей
третьей
гармо
-
ники
в
протекающих
по
ним
токах
.
Для
снижения
рассмотренных
выше
эффектов
,
возника
-
ющих
при
усилении
коронирования
ВЛ
500
кВ
,
могут
быть
выполнены
следующие
мероприятия
:
1)
корректировка
уставок
пуска
РАС
с
учетом
фактических
режимных
особенностей
рассматриваемого
участка
электрической
сети
;
2)
изменение
графиков
ремонтов
основного
оборудования
(
включая
разнесение
ремонтов
АТ
на
ПС
500
кВ
с
целью
недопущения
существенного
роста
сопротивлений
ну
-
левой
последовательности
на
рассматриваемом
участ
-
ке
сети
и
перенос
ремонтов
АТ
на
ПС
500
кВ
на
более
теплые
периоды
года
с
целью
исключения
совпадения
периодов
возникновения
повышенного
сопротивления
контуров
нулевой
последовательности
с
периодами
по
-
вышенной
вероятности
возникновения
погодных
условий
,
способствующих
усилению
коронирования
ВЛ
500
кВ
.
Калачинск
ясно
100%
–12°
С
ясно
100% –12°
С
ясно
100%
–12°
С
изморозь
(5
мм
)
100%
–9°
С
Усть
–
Тарке
туман
90%
–16°
С
туман
93% –12°
С
туман
96%
–9°
С
туман
,
метель
97%
–6°
С
Татарск
84%
–7°
С
туман
89%
–8°
С
туман
91%
–6°
С
90%
–7°
С
Венгерово
дымка
90%
–8°
С
дымка
93%
–6°
С
дымка
93%
–6°
С
метель
93%
–6°
С
Чаны
87%
–8°
С
дымка
90%
–7°
С
91%
–6°
С
91%
–6°
С
Барабинск
91%
–9°
С
91%
–8°
С
95%
–9°
С
ливневый
снег
95%
–9°
С
Рис
. 7.
Влияние
погодных
условий
и
коронирования
ВЛ
500
кВ
Барабинская
—
Восход
на
пуски
РАС
по
3
U
0
P
к
,
МВт
25
20
15
10
5
0
00:00
01:23
02:46
04:09
05:33
06:56
08:20
09:43
зона
работы
РАС
ПС
500
кВ
«
Таврическая
» 27
раз
зона
работы
РАС
ПС
500
кВ
«
Восход
» 57
раз
сухой
снег
(11
кВт
/
км
)
хорошая
погода
(2,8
кВт
/
км
)
дождь
(36
кВт
/
км
)
изморозь
(96
кВт
/
км
)
В статье приведен анализ причин появления существенной величины напряжения нулевой последовательности в сети 500 кВ на участке Таврическая — Восход — Барабинская. Представлены осциллограммы токов и напряжений в период фиксации наибольших значений напряжения нулевой последовательности. Выявлены зависимости схемно-режимных параметров от погодных условий и предложены мероприятия для снижения негативных эффектов коронирования воздушных линий 500 кВ.
