Внедрение
и
опыт
эксплуатации
оперативного
изменения
чувствительности
ВЧ
-
приемников
основных
защит
при
появлении
гололедно
-
изморозевых
отложений
на
линиях
электропередачи
В
филиале
АО
«
Тюменьэнерго
»
Энергокомплекс
на
момент
написания
данной
статьи
36
из
43
линий
электропередачи
110
кВ
были
оснащены
основны
-
ми
высокочастотными
защитами
.
Данные
защиты
играют
важную
роль
в
быстром
селективном
отключении
транзитных
ВЛ
и
поддержании
устойчивости
энергосисте
-
мы
.
В
2015
году
в
филиале
были
введены
в
эксплуатацию
ВЧ
-
защиты
на
11
транзитных
линиях
110
кВ
с
низкой
загру
-
женностью
.
В
зимний
период
(
с
декабря
по
февраль
)
было
неоднократно
зафиксировано
пропадание
сигналов
по
ВЧ
-
каналам
на
данных
линиях
по
причине
образования
голо
-
ледно
-
изморозевых
отложений
на
проводах
.
Для
нормального
функционирования
ВЧ
-
защиты
тре
-
буется
возможность
беспрепятственного
прохождения
ВЧ
-
сигнала
,
генерируемого
ее
приемопередатчиком
,
по
прово
-
дам
защищаемых
ВЛ
.
При
прохождении
сигнала
по
линии
неизбежны
потери
мощности
,
приводящие
к
его
затуханию
.
Качество
ВЧ
-
канала
характеризуется
величиной
затухания
сигнала
,
которое
можно
оценить
по
имеющемуся
запасу
по
перекрываемому
затуханию
приемников
ВЧ
-
защит
в
этом
канале
.
Необходимое
значение
запаса
по
затуханию
зави
-
сит
от
настройки
чувствительности
и
от
величины
затухания
на
ВЛ
.
Чрезмерное
увеличение
запаса
по
затуханию
отрица
-
тельно
сказывается
на
входном
тракте
приемника
.
При
зна
-
чительном
уменьшении
запаса
по
затуханию
полукомплекты
ВЧ
-
защит
не
смогут
обмениваться
ВЧ
-
сигналами
,
что
может
привести
к
неселективному
отключению
линии
при
КЗ
на
смежных
ВЛ
.
Величина
затухания
на
ВЛ
зависит
от
множества
факто
-
ров
:
конфигурации
опор
,
транспозиции
проводов
,
количества
отпаек
,
частоты
ВЧ
-
канала
и
т
.
д
. [1].
Однако
большинство
этих
факторов
являются
постоянными
,
и
от
вызываемых
ими
На
линиях
электропередачи
(
ВЛ
)
с
двусторонним
питанием
в
качестве
основной
часто
применяется
высокочастотная
защита
(
ВЧ
-
защита
),
использующая
для
сво
-
ей
работы
высокочастотную
связь
(
ВЧ
-
связь
)
по
проводам
защищаемой
ВЛ
.
Обра
-
зование
гололедно
-
изморозевых
отложений
на
проводах
ВЛ
может
существенно
ослаблять
высокочастотный
сигнал
(
ВЧ
-
сигнал
),
приводя
к
нарушению
связи
по
высокочастотному
каналу
(
ВЧ
-
каналу
)
и
возможной
неселективной
работе
защит
.
Описанная
в
статье
модификация
высокочастотного
приемопередатчика
позволя
-
ет
оперативно
устранять
его
неисправность
при
увеличении
затухания
в
ВЧ
-
канале
и
сохранять
защиту
в
работе
.
Прохор
БЕРДЮГИН
,
инженер
1
категории
Службы
релейной
защиты
и
автоматики
филиала
АО
«
Тю
мень
энерго
»
Энергоком
плекс
(
АО
«
Тюмень
энерго
»
оказывает
услуги
под
брендом
«
Россети
Тюмень
»)
38
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
4(15),
декабрь
2019
Релейная
защита
и
автоматика
затуханий
приемник
отстраивает
-
ся
правильным
выбором
уровня
чувствительности
.
Наиболее
су
-
щественным
фактором
,
влияю
-
щим
на
изменение
величины
за
-
туханий
в
течение
года
,
является
образование
гололедно
-
изморо
-
зевых
отложений
(
ГИО
).
Влияние
ГИО
должно
быть
учтено
проект
-
ными
институтами
при
выборе
частот
ВЧ
-
каналов
в
соответствии
с
применяемыми
руководящи
-
ми
документами
[2].
Параметры
ВЧ
-
канала
проектируются
таким
образом
,
чтобы
рекомендуемый
запас
по
затуханию
покрывал
воз
-
можные
колебания
величины
за
-
туханий
,
вызванных
ГИО
,
однако
все
же
допускается
возможность
нарушения
работы
канала
при
самых
неблагоприятных
погодных
условиях
.
Для
используемых
в
филиале
«
Энергокомплекс
»
ВЧ
-
при
емо
пе
-
редатчиков
типа
ПВЗУ
-
Е
рекомен
-
дуемая
изготовителем
величина
запаса
по
затуханию
в
нор
-
мальных
условиях
не
должна
превышать
24
дБ
.
В
результате
появления
изморози
зимой
2015
года
этот
запас
опускался
до
уровня
ниже
0
дБ
.
С
такими
параметрами
ВЧ
-
каналов
ос
-
новные
защиты
приходилось
выводить
из
работы
,
чтобы
из
-
бежать
неселективного
отключения
ВЛ
при
внешних
коротких
замыканиях
.
Специалистами
службы
релейной
защиты
и
автоматики
филиала
было
рассмотрено
несколько
способов
решения
данной
проблемы
:
1.
Периодически
изменять
чувствительность
приемопере
-
датчиков
.
2.
Провести
перерасчет
частот
ВЧ
-
каналов
основных
защит
ВЛ
в
сторону
уменьшения
.
3.
Изменить
схему
подключения
приемопередатчиков
к
ЛЭП
.
4.
Отказаться
от
использования
ВЧ
-
каналов
и
перейти
на
оптоволоконные
линии
связи
.
Первый
способ
требует
наименьших
капитальных
затрат
,
однако
при
его
реализации
возникает
ряд
труд
-
ностей
.
Во
-
первых
,
увеличение
чувствительности
ВЧ
-
приемопередатчиков
ПВЗУ
-
Е
не
может
быть
произведено
оперативно
.
Для
этого
требуется
вывести
защиту
из
работы
,
извлечь
из
устройства
блок
цифровой
фильтрации
и
синтеза
(
ЦФС
)
и
выставить
внутренними
переключателями
требуе
-
мую
настройку
.
Во
-
вторых
,
если
увеличить
чувствительность
приемников
,
то
можно
избежать
пропадания
ВЧ
-
канала
,
но
в
таком
случае
после
освобождения
линии
от
изморози
чув
-
ствительность
по
каналам
будет
выше
порога
в
24
дБ
.
Поэто
-
му
после
освобождения
линии
от
изморози
чувствительность
необходимо
уменьшить
до
первоначального
значения
.
Автоматизированного
способа
контроля
затухания
и
из
-
менения
чувствительности
в
данных
устройствах
не
пред
-
усмотрено
.
Для
реализации
введения
оперативного
сезонно
-
го
изменения
уровня
чувствительности
(
зима
-
лето
)
в
филиале
«
Энергокомплекс
»
разработан
и
согласован
с
изготовителем
«
Метод
модернизации
приемопередатчиков
типа
ПВЗУ
-
Е
»,
позволяющий
изменять
уровень
чувствительности
без
выво
-
да
защиты
из
работы
.
Суть
метода
заключается
в
установке
в
схему
блока
ЦФС
дополнительного
реле
вместо
штатного
переключателя
,
сту
-
пенчато
изменяющего
уровень
чувствительности
(
рисунок
1).
Реле
управляется
выводимым
на
внешнюю
панель
тумбле
-
ром
,
которым
может
манипулировать
оперативный
персонал
.
Тумблер
вводится
при
сигнализации
приемопередатчика
об
увеличении
затухания
и
выводится
при
восстановлении
запа
-
са
до
нормального
уровня
.
Модификация
имеет
низкую
себе
-
стоимость
и
может
быть
произведена
заводом
-
изготовителем
по
заказу
либо
ремонтным
персоналом
самостоятельно
при
плановом
техническом
обслуживании
приемопередатчиков
.
Модернизированные
приемопередатчики
были
уста
-
новлены
в
основных
защитах
семи
ВЛ
110
кВ
филиала
«
Энергокомплекс
»
и
находились
в
опытной
эксплуатации
два
года
.
В
течение
периодов
с
декабря
2016
года
по
март
2017
года
и
с
декабря
2017
года
по
март
2018
года
на
дан
-
ных
ВЛ
несколько
раз
запас
по
затуханию
в
ВЧ
-
трактах
уменьшался
до
нуля
,
после
чего
был
успешно
восстанов
-
Рис
. 1.
Блок
ЦФС
до
и
после
модификации
39
лен
оперативно
(
рисунок
2).
Это
позволило
избежать
необходимости
вывода
ос
-
новных
защит
из
работы
,
а
также
доставки
релейного
персонала
на
удаленные
подстанции
для
ручного
регулирования
уровня
чувствительности
приемников
.
Данный
метод
не
позволяет
осуществлять
плавное
регулирование
уровня
чувствительности
,
а
также
увеличить
запас
по
затуханию
выше
15
дБ
.
Поэто
-
му
для
модернизации
требуется
предварительный
анализ
изменения
затуханий
в
ВЧ
-
канале
в
течение
зимы
и
регулировка
чувствительности
в
двух
наиболее
характерных
режимах
работы
.
Применение
данного
метода
возможно
на
линиях
,
где
из
-
за
возникающих
изморозевых
отложений
затухания
увеличиваются
ступенчато
на
величину
,
не
превышающую
30–35
дБ
,
а
на
ВЧ
-
приемниках
не
используется
одна
из
двух
сту
-
пеней
регулирования
.
2015–2016 гг.
2016–2017 гг.
2017–2018 гг.
1 ВЛ 110 кВ Белоярская-Октябрьская
2 ВЛ 110 кВ Белоярская-Шеркалы
3 ВЛ 110 кВ Октябрьская-Шеркалы
4 ВЛ 110 кВ Сергино-Игрим-1
5 ВЛ 110 кВ Сергино-Игрим-2
6 ВЛ 110 кВ Сергино-Октябрьская-1
7 ВЛ 110 кВ Сергино-Октябрьская-2
№
ЛЭП
Количество увеличений затуханий и восстановлений канала
оперативным персоналом, шт.
0
1
2
3
4
0
1
2
3
4
0
1
2
3
4
— Восстановление оперативным персоналом
— Пропадание ВЧ-сигнала
Рис
. 2.
График
увеличения
затуханий
и
оперативного
восстановления
запаса
по
затуханию
ЛИТЕРАТУРА
1.
Шкарин
Ю
.
П
.
Высокочастотные
трак
-
ты
каналов
связи
по
линиям
элек
-
тропередачи
(
часть
1
и
часть
2).
М
:
НТФ
«
Энергопрогресс
», «
Энерге
-
тик
», 2001. 146
с
.
2.
СТО
56947007-33.060.40.045-2010
Руководящие
указания
по
выбо
-
ру
частот
высокочастотных
кана
-
лов
по
линиям
электропередачи
35, 110, 220, 330, 500
и
750
кВ
/
ПАО
«
ФСК
ЕЭС
». URL: http://www.
fsk- ees.ru/upload/docs/56947007-
33.060.40.045-2010.pdf.
40
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
4(15),
декабрь
2019
В издательстве Инфра-Инженерия вышла в свет новая книга к.т.н. В. И. Гуревича
объемом свыше 500 страниц под интригующим названием
«
Электромагнитный
импульс
высотного
ядерного
взрыва
и
защита
электрооборудования
от
него
»
В
этой
необычной
книге
рассказывается
об
исто
-
рии
развития
военных
ядерных
программ
в
СССР
и
США
,
роли
разведки
в
создании
ядерного
оружия
в
СССР
,
обнаружении
электромагнитного
импульса
при
ядерном
взрыве
(
ЭМИ
ЯВ
),
многочисленных
ис
-
пытаниях
ядерных
боеприпасов
.
В
доступной
для
неспециалистов
в
области
ядер
-
ной
физики
форме
описан
процесс
образования
ЭМИ
ЯВ
при
подрыве
ядерного
боеприпаса
на
боль
-
шой
высоте
,
показано
влияние
многочисленных
фак
-
торов
на
интенсивность
ЭМИ
ЯВ
и
его
параметры
.
Рассмотрено
влияние
ЭМИ
ЯВ
на
электронные
ком
-
поненты
и
устройства
,
а
также
и
на
силовое
электро
-
оборудование
энергосистем
.
Большую
часть
книги
занимает
описание
практи
-
ческих
(
а
не
теоретических
,
как
в
сотнях
отчетов
на
эту
тему
)
средств
и
методов
защиты
электронного
и
электротехнического
оборудования
от
ЭМИ
ЯВ
,
ис
-
пытания
этого
оборудования
на
устойчивость
к
ЭМИ
ЯВ
,
оценки
эффективности
средств
защиты
.
В
книге
использованы
многочисленные
докумен
-
ты
и
фотографии
с
грифами
секретности
,
которые
были
рассекречены
и
стали
общедоступными
лишь
недавно
.
По
широте
охвата
проблемы
,
новизне
,
глубине
и
практической
значимости
описанных
технических
решений
книга
является
фактически
энциклопедией
ЭМИ
ЯВ
и
не
имеет
аналогов
на
книжном
рынке
.
Книга
рассчитана
на
инженеров
-
электриков
и
энергетиков
,
разрабатывающих
,
проектирующих
и
эксплуатирующих
электронное
и
электротехниче
-
ское
оборудование
,
а
также
будет
полезна
препо
-
давателям
вузов
и
студентам
.
Много
интересного
найдут
в
ней
также
и
любители
истории
техники
.
Заказать книгу можно на сайте издательства www.infra-e.ru или по электронной почте [email protected] и телефону 8 (8172) 75-15-54
Релейная
защита
и
автоматика
На линиях электропередачи (ВЛ) с двусторонним питанием в качестве основной часто применяется высокочастотная защита (ВЧ-защита), использующая для своей работы высокочастотную связь (ВЧ-связь) по проводам защищаемой ВЛ. Образование гололедно-изморозевых отложений на проводах ВЛ может существенно ослаблять высокочастотный сигнал (ВЧ-сигнал), приводя к нарушению связи по высокочастотному каналу (ВЧ-каналу) и возможной неселективной работе защит. Описанная в статье модификация высокочастотного приемопередатчика позволяет оперативно устранять его неисправность при увеличении затухания в ВЧ-канале и сохранять защиту в работе.
