CC BY
86
режимов, что способствует более глубокому изучению аварийной ситуации, но не позволяет провести анализ предава-рийного режима.
Анализ работы современных цифровых осциллографов и моделирование перенапряжений позволяет проектировать защиты от внутренних и грозовых
перенапряжений в высоковольтных сетях различного исполнения и назначения. Этому предшествуют расчеты
электромагнитных переходных процессов, позволяющие, в том числе, сформулировать требования к коммутационной аппаратуре и к аппаратным мерам защиты от перенапряже-
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ний. Широкое использование достаточно мощной вычислительной техники позволяет в настоящее время существенно повысить достоверность этих расчетов путем более полного моделирования как самих процессов, так и коммутирующих и защитных аппаратов.
1. Борисов Е.А., Зубков А.С., Кадомская К.П. Повышение достоверности математического моделирования электромагнитных процессов в сетях средних классов напряжений . Материалы международной научно-технической конференции «Перенапряжения и надёжность эксплуатации электрооборудования». Выпуск 1. СПб: Минэнерго. - 2003. -246 с.
2. Руководство по защите электрических сетей 6-1150 кВ от грозовых и внутренних перенапряжений. - РД 153-34.3-35.125-99.-РАО "ЕЭС России".- СПб: Изд-во ПЭИПК. - 1999. - 353 с.
3. Выключатель масляный серии МКП. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. ИБКЖ.674143,001 ТО. - М. - 1989. -62 с.
4. Типовые технологические карты на капитальный и текущий ремонты электрооборудования распределительных устройств электростанций и подстанций на напряжение 6-500 кВ.- Союзтехэнерго.- М. -1981. - 96 с.
□ Автор статьи:
Сарычев Игорь Викторович аспирант, старший преп. каф. электроснабжения горных и промышленных предприятий
УДК 621.3.015.38
И.В. Сарычев
АНАЛИЗ ОТКЛЮЧЕНИЙ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ КЕМЕРОВСКОГО РАЙОНА
В 1936 г. завершилось строительство линии электропередач Белово - Прокопьевск напряжением 110 кВ. Стали работать в параллель на общую электрическую сеть ТЭЦ КМК и Кемеровская ГРЭС. Это был ввод первой воздушной линии 110 кВ и начало создания энергетической системы Кузбасса.
За семьдесят лет мощность энергосистемы возросла многократно, в настоящее время в эксплуатации находятся 224 электроподстанции высокого напряжения и более 30 тысяч км. воздушных линий электропередач.
На сегодняшний день протяженность воздушных линий (ВЛ) составляет: 110 кВ - 2814 км., в то время как ВЛ 500 кВ -
311 км., ВЛ 220 кВ - 985 км., и ВЛ 35 кВ - 2683 км. Эти данные наглядно показаны на рис. 1.
Наиболее протяженна сеть 110 кВ - это составляет 41% от общей сети воздушных линий электропередач, 35 кВ - 39%, 220 кВ - 15%, 500 кВ - 5%.
По данным статистики ОАО
«Кузбассэнерго» за последние 10 лет в энергосистеме произошло 3300 отключений воздушных линий 35 кВ и выше. Из них на ВЛ 500 кВ - 136 отключений, на ВЛ 220 кВ - 252 отключения, в то время как на ВЛ 110 кВ произошло 2055 отключений, оставшаяся часть
Рис.1. Диаграмма протяженности воздушных линий
16
И.В. Сарычев
Рис.2.Диаграмма количества отключений за 10 лет
отключений приходится на ВЛ 35 кВ - 923. В процентном соотношении отключения в сети 35 кВ и выше приведены в табл. 1. Количество отключений по энергосистеме за последние 10 лет показано на рис.2..
Большую часть отключений ВЛ составляют самоликвидирующиеся нарушения работы линий, длительность которых не превышает времени действия релейной защиты и автоматики.
Сведения об устойчивых отключениях воздушных линий электропередач за прошедшие 10 лет приведены также в табл.
1. На рис.3. приведено количество отключений с неуспешным АПВ за последние 10 лет.
На отключения в сети 110 кВ приходится наибольшая часть - 62,5% общих отключений. Общий экономический ущерб по энергосистеме за этот период составил около двух миллионов рублей. По инцидентам с ВЛ 110 кВ это составляет примерно сто тридцать миллионов рублей. Одним из
обход ВЛ эксплуатационным персоналом сетей не выполняется (особенно в последние годы со ссылкой на отсутствие ГСМ и т.д.) и причина отключения не устанавливается. Таким
образом, остаются на ВЛ места с ослабленной изоляцией или повреждёнными элементами, которые представляют собой аварийные потенциальные очаги, приводящие в дальнейшем к
Таблица 1
Количество отключений по напряжениям, в том числе с неуспешным АПВ
Отключения ВЛ Кол-во отключений В том числе по напряжениям, кВ
500 220 110 35
Всего 3300 136 (4%) 252 (7,5%) 2055 (62,5%) 923 (28%)
В т.ч. с неусп. АПВ 1163 83 108 652 347
% от общего количества отключений 35,2% 61% 42,8% 31,7% 37,6%
Таблица 2
Причины отключений в сети 110 кВ за 10 лет
Причина отключений Всего: 2055 100%
По невыясненным причинам 720 35%
Грозовые перенапряжения 508 25%
Причина на участке потребителей или другой энергосистемы 248 12%
Повреждение оборудования подстанций энергосистемы 221 11%
Нарушения правил охраны ВЛ (хищения) 215 10%
Незначительные отключения по различным причинам 143 7%
факторов такого количества отключений является большая протяженность линий электропередач 110 кВ. Вторым фактором является то, что для сетевых предприятий линии 220 кВ и 500 кВ более значительны в подведомственном плане. Предприятиями уделяется большое внимание на обслуживание и ремонт этих ВЛ с вытекающими отсюда последствиями.
Следует отметить,
что после отключений линий с успешным АПВ, в большинстве случаев
Таблица 3
Отключения ВЛ 110 кВ по месяцам и за год
Месяц ПС Кемеровская ПС Рудничная ПС Заис-китимская ПС Кро- халёвская Всего
Январь 1 1 2 0 4
Февраль 1 5 4 8 18
Март 2 5 6 8 21
Апрель 0 12 19 21 52
Май 4 8 12 14 38
Июнь 3 9 7 20 39
Июль 9 13 11 20 53
Август 3 9 8 20 40
Сентябрь 9 9 6 15 39
Октябрь 0 3 7 5 15
Ноябрь 0 5 6 10 21
Декабрь 2 1 3 7 13
Всего за год 34 80 91 148 353
2500
2000
1500
1000
500
2055
652
136 83 1 — 252 ■ 347
1 1 108 1
500 кВ 220 кВ 110 кВ 35 кВ
923
□ К-во отключений
□ С неусп АПВ
Рис.3. Диаграмма количества отключений, в том числе с неуспешным АПВ, за 10 лет
наибольшее количество отключений электрооборудования происходит в грозовой весенне-летний период времени. Грозовые перенапряжения представляют самую большую угрозу сетям. Они возникают при атмосферных разрядах, и достигают своих пиковых значений за несколько миллисекунд, впоследствии затухают очень быстро. Величина этих перенапряжений в сети может достигать больших значений
устойчивым отключениям линий [1].
Основными причинами отключений ВЛ 110 кВ в системе являются - повреждения оборудования подстанций энергосистемы, грозовые перенапряжения, нарушение правил охраны ВЛ, по вине эксплуатационного персонала [3]. Сведения по причинам отключений за 10 лет приведены в табл. 2.
На рис. 4. показаны причины отключений в сети 110 кВ за последние 10 лет.
На долю отключений из-за грозовых перенапряжений приходится четверть всех отключений в сети 110 кВ. Экономический ущерб по этим причинам за последние 10 лет составил около пятидесяти миллионов рублей (по ценам 2004 г.).
За 2003 г. в энергосистеме произошло 239 отключений, экономический ущерб составил 23.3 млн. руб. В сети 110 кВ -147 отключений, из-за атмосферных и грозовых перенапряжений 27 отключений. К примеру, за 2002 г. произошло 222 отключения, экономический
ущерб составил 21.5 млн. руб.
Для анализа отключений в сети 110 кВ были прослежены отключения воздушных линий электропередач за последние 10 лет по оперативным журналам подстанций Северных электрических сетей ОАО «Кузбасс-энерго» «Кемеровская 220»,
«Заискитимская 220», «Кроха-лёвская 220», «Рудничная 110».
Отключения за 10 лет по месяцам в течение года приве-
25 -----------------------------
Рис.4. Причины отключений в сети 110 кВ за 10 лет
[2].
Перенапряжения подвергают опасности электрооборудо-
Кем 220 Руд 110 Заиск 220 Крох 220
Рис. 5. Диаграммы отключений по месяцам за год.
дены в табл. 3.
Динамика количества отключений подстанций ОАО «Кузбассэнерго» по месяцам за год представлена на рис.5.
Диаграммы показывают, что
вание, поскольку необходимый уровень изоляции оборудования не может быть достигнут по экономическим соображениям.
0
221
508
2
9
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Эксплуатация электрических аппаратов / Под ред. проф. Г.Н. Александрова. СПБ. 2000. 460с.
2. «Выбор, испытание и применение металлооксидных ограничителей перенапряжения в сети среднего напряжения» АВВ High voltage Technologies Ltd. Wettingen/Schweiz. Рекламное издание. 1994 . 52 с.
3. Вайнштейн Р.А. Колоско С.И. Коломиец Н.В. Режимы работы нейтрали электрических системах. Томск, ТПИ, 1981. 79 с.
□ Автор статьи:
Сарычев Игорь Викторович - ст. преп. каф. электроснабжения горных и промышленных предприятий
