Научная статья на тему 'РАЗРАБОТКА НОВОЙ СТРУКТУРЫ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ ПРОМЫШЛЕННЫХ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 6, 10 кВ'

РАЗРАБОТКА НОВОЙ СТРУКТУРЫ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ ПРОМЫШЛЕННЫХ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 6, 10 кВ Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
704
250
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
система электроснабжения / распределительная электрическая сеть / сборные шины / трансформаторные подстанции / токоограничивающие устройства / качество электроэнергии / power supply system / electric distribution network / busbars / transformer substations / current limiting devices / power quality

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Веселов Анатолий Евгеньевич, Карпов Алексей Сергеевич, Ярошевич Вера Васильевна, Фастий Галина Прохоровна, Токарева Евгения Александровна

Предложены и всесторонне проанализированы принципиально новые схемыраспределительных сетей 6 (10) кВ с параллельной работой секций сборных шин.Рассмотрены варианты включения токоограничивающих устройств в цепи связи секций,позволяющие улучшить качество электроэнергии и ограничить токи короткого замыканияв промышленных электрических сетях.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Веселов Анатолий Евгеньевич, Карпов Алексей Сергеевич, Ярошевич Вера Васильевна, Фастий Галина Прохоровна, Токарева Евгения Александровна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

DEVELOPMENT OF A NEW STRUCTURE FOR ELECTRICITY DISTRIBUTION NETWORKS OF 6 AND 10 KV INDUSTRIAL POWER SUPPLY SYSTEMS

Fundamentally new schemes of distribution networks 6 (10) kV with parallel sections are proposed and thoroughly analyzed. The options are considered to include current-limiting devices in the chains linking sections, that allows to improve the power quality and to limit short circuit currents in industrial electrical networks.

Текст научной работы на тему «РАЗРАБОТКА НОВОЙ СТРУКТУРЫ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ ПРОМЫШЛЕННЫХ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 6, 10 кВ»

ЕСТЕСТВЕННЫЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

УДК 621.311.1:658.26

РАЗРАБОТКА НОВОЙ СТРУКТУРЫ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ ПРОМЫШЛЕННЫХ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 6, 10 кВ

А.Е. Веселов, А.С. Карпов, В.В. Ярошевич, Г.П. Фастий, Е.А. Токарева

Центр физико-технических проблем энергетики Севера КНЦ РАН

Аннотация

Предложены и всесторонне проанализированы принципиально новые схемы распределительных сетей 6 (10) кВ с параллельной работой секций сборных шин. Рассмотрены варианты включения токоограничивающих устройств в цепи связи секций, позволяющие улучшить качество электроэнергии и ограничить токи короткого замыкания в промышленных электрических сетях.

Ключевые слова:

система электроснабжения, распределительная электрическая сеть, сборные шины, трансформаторные подстанции, токоограничивающие устройства, качество электроэнергии.

Параллельная работа трансформаторов или секций сборных шин на главных понизительных подстанциях (ГПП) напряжением 6-10 кВ через шиносоединительные токоограничивающие устройства (ТОУ) является одним из главных направлений совершенствования режимов и техникоэкономических характеристик систем электроснабжения (СЭ) в нормальном режиме при сохранении на приемлемом уровне токов короткого замыкания (КЗ).

Параллельная работа секций шин оптимизирует работу высоковольтной сети в целом:

1) снижается в нормальном режиме сопротивление цепей питания и, следовательно, уменьшаются отклонения и колебания напряжения, уровни напряжения высших гармоник и обратной последовательности;

2) появляются возможности значительного снижения мощности устройств, предназначенных для улучшения качества электроэнергии при наличии резкопеременной, нелинейной и несимметричной нагрузок;

3) происходит улучшении условий пуска и самозапуска электродвигателей, что повышает надежность электроснабжения;

4) загрузка трансформаторов более равномерна, что снижает в них активные потери;

5) снижаются отношения максимальной нагрузки трансформаторов к их средней (эффективной) нагрузке;

6) сохраняется бесперебойное электроснабжение при потере питания или кратковременном понижении напряжения на вводе к отдельной секции.

Реализация указанных преимуществ связана с затратами на ТОУ, поэтому в каждом конкретном случае необходимо технико-экономическое обоснование такого мероприятия. В случаях, когда за счет применения ТОУ достигается более высокий уровень ограничения токов КЗ, следует учитывать возможность снижения затрат на коммутационную аппаратуру.

На ГПП могут быть установлены один или два трансформатора, причем в последнем случае для повышения надежности электроснабжения они обычно подключаются к шинам высокого напряжения (ВН), получающим питание от различных частей энергосистемы. Допустимость параллельной работы секций сборных шин различных трансформаторов должна рассматриваться и согласовываться с энергосистемой в каждом конкретном случае, поскольку при этом могут возникнуть нежелательные уравнительные токи через трансформаторы, нарушения функционирования устройств релейной защиты и автоматики. При параллельной работе двух

ВЕСТНИК Кольского научного центра РАН 4/2015(23)

113

Разработка новой структуры распределительных электрических сетей...

секций сборных шин, подключенных к обмоткам отдельного трансформатора непосредственно или через сдвоенный реактор, таких проблем не возникает.

На рис. 1 приведена схема понизительной двухтрансформаторной подстанции с четырьмя секциями сборных шин и двумя ТОУ, установленными для соединения на параллельную работу расщепленных обмоток отдельных трансформаторов. Показаны связи между секциями шин различных трансформаторов с нормально разомкнутыми выключателями, которые включаются при потере питания одного из трансформаторов. Подключение ТОУ непосредственно на шины обмоток низкого напряжения трансформатора до вводных выключателей секций обеспечивает нормальное функционирование схемы после отключения одной из секций сборных шин.

Система

Рис. 1. Двухтрансформаторная подстанция с параллельной работой через ТОУ расщепленных обмоток трансформатора

Требуемая проходная мощность ТОУ может быть оценена по максимально возможному перетоку, протекающему через цепь с ТОУ при небалансе нагрузок секций. При одинаковых нагрузках переток равен /ТОу = 0, при отличающихся нагрузках 1ТОУ = 0.5-(Ii - I2), и он максимален при наибольшей возможной нагрузке одной секции и нулевой на другой: 1ТОУ расч = 0.5-1секц max.

В послеаварийном режиме при отказе одного из трансформаторов и срабатывании автоматического включения резерва (АВР) возможна достаточно длительная 40 %-я перегрузка трансформатора (1т = 1.47ном), поэтому можно принять 1секц max =0.71т ном и Smy ном = 0.35ST ном. Без учета перегрузки ТОУ, в послеаварийном режиме, достаточно иметь SToy ном = 0.25ST ном.

В схеме рис. 1 уровни токов КЗ зависят от токоограничивающих характеристик ТОУ, обеспечивающих быстрый разрыв цепи после возникновения аварии. Например, если применяется тиристорный выключатель с блоком искусственной коммутации (ТВ с ИК), реакторно-тиристорные устройства (РТУ), то токи, отключаемые выключателями аварийной секции, соответствуют раздельной работе секций. Ударные значения токов КЗ могут превышать их значения при раздельной работе. Это зависит от того, как суммируются токи, текущие от трансформатора, от двигательной нагрузки (если она имеется) и ТОУ. При применении в качестве ТОУ тиристорных выключателей с искусственной коммутацией или жидкометаллических предохранителей-токоограничителей (ЖМТ) токоограничение и разрыв цепи обычно оканчивается к моменту формирования ударного тока секции (At = 0.01 с), увеличение ударного тока отсутствует.

114

ВЕСТНИК Кольского научного центра РАН 4/2015(23)

А.Е. Веселов, А.С. Карпов, В.В. Ярошевич и др.

Токоограничивающие устройства типа РТУ, хотя и имеют несколько затянутый процесс токоограничения, не более чем на 10 % увеличивают ударное значение аварийного тока секции.

При раздельной работе секций для коммутирующей аппаратуры в схеме СЭ (рис. 1) могут быть рассчитаны аварийные токи КЗ. При этом пересмотр традиционных решений в области релейной защиты и автоматики СЭ не требуется. Для более глубокого ограничения тока КЗ с сохранением того же качества напряжения в нормальном режиме можно применить предложенные в [1] схемы СЭ, содержащие в цепях связи обмоток трансформаторов и секций сборных шин сдвоенные реакторы (СР) (рис.2а и б) или двухобмоточные реакторы-трансформаторы с большим коэффициентом электромагнитной связи между обмотками (рис. 2в).

а

Система

Система

Рис. 2. Системы электроснабжения со специальными реакторами в цепи питания и ТОУ

Соединение плечей сдвоенного реактора через ТОУ делает токи в них одинаковыми, что позволяет сопротивление цепи питания в нормальном режиме, например, для схемы рис. 2а, записать:

-Хнорм. р = Хс + Хт + 0.5-(1 - &св)Хер,

где Хс, ХТ, ХСР - индуктивное сопротивление системы питания (обычно Хс << ХТ), трансформатора и одного плеча СР соответственно. Благодаря встречной намотке витков в сдвоенном реакторе при реально достижимых коэффициентах электромагнитной связи ксв = 0.95 вносимое СР в цепь сопротивление становится весьма малым. На реакторе не будет падения напряжения и потерь реактивной мощности.

При КЗ разрыв цепи с ТОУ увеличивает сопротивление цепи питания ХКЗ до значения Хав = Хс + ХТ + ХСР, что при реальных значениях ХСР = (1.0...1.5)-ХТ позволяет более чем в два раза уменьшить токи КЗ.

В случае применения трансформатора с расщепленными обмотками схему рис. 2б целесообразно заменить на схему рис. 2в, в которой вместо СР включается двухобмоточный трансформатор с идентичными и встречно включенными обмотками (реактор-трансформатор РТ). В нормальном режиме здесь также нет дополнительного реактирования цепи питания при тесной электромагнитной связи обмотки РТ, а в режиме КЗ имеем сопротивление ХРТ ав = Хс + 1.875-ХТ + ХРТ,

ВЕСТНИК Кольского научного центра РАН 4/2015(23)

115

Разработка новой структуры распределительных электрических сетей...

которое заметно превышает сопротивление ХСР ав при ХСР = ХРТ. Увеличение сопротивления ХТ в 1.875 раза принято в соответствии с расчетами для реального коэффициента расщепления обмоток выпускаемых трансформаторов кр = 3.5.

Для всех схем рис. 2 при разрыве цепи с ТОУ в аварийных режимах КЗ возникают перенапряжения на неаварийных секциях. Они максимальны при отсутствии нагрузки на неаварийной секции и тем выше, чем больше величины ХСР и ХРТ, а также ксв. Выполненные исследования [1] показали, что при сопротивлениях Хср и Хрт, меньше 15 %, и ксв < 0 9 кратковременные перенапряжения в течение режима КЗ (At = 0.1 - 0.3 c) не превышают 1.35 Ц,ом, что можно считать допустимым.

Параллельная работа через ТОУ секций сборных шин 6-10 кВ двух и более трансформаторов, выводы которых подключены к одной точке энергосистемы, не вызывает принципиальных затруднений. Возможные варианты включения ТОУ на двухтрансформаторной подстанции показаны на рис. 3. В схеме рис. Зб для соединения четырех секций применены три ТОУ (четыре ТОУ при кольцевой схеме соединения секций). Если число соединяемых параллельно секций больше двух, целесообразно применение ТОУ с тиристорными ключами или быстродействующими выключателями на присоединениях к секциям и с общим для всех присоединений токоограничивающим элементом, например, групповые реакторно-тиристорные ТОУ. Условно такое соединение показано на рис. 3в.

а

Рис. 3. Схемы включения токоограничивающих устройств на 2-трансформаторных подстанциях: а - схема для типовой подстанции; б, в - схемы для подстанции с 4 системами сборных шин

Параллельная работа через ТОУ на напряжении 6-10 кВ двух и более однотипных трансформаторов, питающихся от разных точек энергосистемы, затруднена, как уже указывалось выше, опасностью появления уравнительных токов при неравенстве модулей и фаз векторов напряжения на стороне ВН. Применительно к расчетной схеме рис. 4 ток 1ур может быть выражен (2тоу = 0):

I

ур

|au12|

XT1 ^ X T2

где |aUk| = 4AU2 + (Ui • tg5u)2.

При XT1 = ХТ2 = 0.1 о.е., U1 = 1.0 и 5U = 0 имеем 1ур = 5 AU, т.е. при AU = 2 %-й уравнительный ток равен 10 % номинального тока трансформатора. При AU = 0 и 5u ф 0 /ур = 5^ = 58u , (радХ т.е. уже при 5U = 0.02 рад (1.15°) имеем /ур = 0.1 /Т ном.

116

ВЕСТНИК Кольского научного центра РАН 4/2015(23)

А.Е. Веселов, А.С. Карпов, В.В. Ярошевич и др.

U1 U 2 = (Uj +AU) • ejS°

а)

2

б)

Рис. 4. Расчетная схема для определения уравнительных токов (а) и векторная диаграмма напряжений (б)

Составляющие уравнительных токов, обусловленные неравенством модулей напряжений, можно частично устранить путем переключения отпаек одного из трансформаторов, оборудованных устройством регулирования под нагрузкой (РПН). Для компенсации углового сдвига требуются трансформаторы с продольно-поперечным регулированием напряжения. Указанные соображения должны учитываться при принятии решения об установке шиносоединительных ТОУ на двухтрансформаторных подстанциях.

На номинальном напряжении 0.38 кВ распределяется около 80 % мощности, потребляемой в промышленности и в быту. В то же время нельзя признать, что применяемые схемы распределения энергии на этом напряжении совершенны и не могут быть улучшены с целью снижения затрат на их сооружение и потерь активной мощности, а также для повышения качества электроэнергии [2-9].

В настоящее время повсеместно практикуется раздельная работа трансформаторов 6-10/0.4 кВ в нормальных режимах. Причиной этого является стремление ограничить уровни токов КЗ, упростить выполнение защиты сети при КЗ, выполнить гальваническую развязку систем сборных шин, применить более дешевые автоматы. Однако раздельная работа трансформаторов приводит к таким негативным последствиям, как их неравномерная и низкая загрузка, неудовлетворительное в ряде случаев качество напряжения из-за маломощности сети 0.38 кВ.

Требование неполной загрузки трансформаторов 6-10/0.4 кВ заложено в нормах проектирования. Согласно «Инструкции...» [10], при значительном количестве потребителей I категории подстанции выполняются преимущественно двухтрансформаторными с АВР на шинах 0.4 кВ из расчета загрузки трансформаторов в нормальном режиме на 0.65-0.75 %, чтобы кратковременно обеспечить питание всех потребителей при выходе из строя одного из трансформаторов. В случае питания нагрузок II категории и возможности быстрого использования централизованного резерва трансформаторов для их замены при авариях допускается применение однотрансформаторных подстанций с загрузкой трансформаторов до 9095 %. Однако на практике средняя загрузка трансформаторов в промышленности не превышает 30 %, что обусловлено неизбежными ошибками прогнозирования нагрузки при проектировании, тенденциями совершенствования технологии и, соответственно, расхода электроэнергии. Отключение части ненагруженных трансформаторов при существующих принципах построения сетей затруднено.

Эта проблема вновь привлекает внимание к пересмотру норм проектирования в направлении создания предпосылок для полного использования установленной мощности трансформаторов в максимальных режимах и экономии тем самым материальных и трудовых ресурсов, затрачиваемых на излишнюю трансформаторную мощность [11].

ВЕСТНИК Кольского научного центра РАН 4/2015(23)

117

Разработка новой структуры распределительных электрических сетей...

Исходя из опыта проектирования и эксплуатации промышленных распределительных электрических сетей разработаны «Рекомендации по проектированию внутрицехового электроснабжения с параллельной работой трансформаторов», согласно которым признано целесообразным рассредоточивать трансформаторы 6-10/0.4 кВ по площади цеха и соединять их друг с другом по кратчайшему расстоянию через магистрально-распределительные шинопроводы (ШМА) так, чтобы они создавали схему сети 0.38 кВ типа «кольцо» или «разомкнутое кольцо». Количество трансформаторов в замкнутой системе электроснабжения (ЗСЭ) должно быть не менее трех, чтобы отказ одного из них не приводил к недопустимой перегрузке оставшихся в работе трансформаторов. Желательна параллельная работа однотипных трансформаторов и осуществление их питания от одного источника 6-10 кВ (шины ГПП) во избежание протекания через сеть ЗСЭ уравнительных токов.

Согласно выполненным оценкам, применение параллельной работы цеховых трансформаторов позволяет на 25-30 % уменьшить их суммарную установленную мощность за счет использования более высокого коэффициента загрузки при параллельной работе и меньшей требуемой резервной мощности на случай выхода из строя одного из них, а также снижения суммарной нагрузки из-за несовпадения максимумов нагрузок в зонах обслуживания отдельных трансформаторов. В ЗСЭ качество напряжения выше, увеличивается надежность срабатывания автоматов при однофазных КЗ, появляется возможность отключения части ненагруженных трансформаторов при одно- и двухсменных режимах работы промышленного предприятия. Сооружение замкнутых систем электроснабжения позволяет также избежать негативных последствий от неизбежных ошибок на стадии проектирования в определении расчетной нагрузки предприятия, поскольку при выявлении излишней запроектированной мощности, в процессе выхода объекта на фактическую нагрузку, ее можно не вводить и передать на другие объекты.

Пример схемы системы электроснабжения промышленного предприятия с двумя раздельно работающими секциями сборных шин на ГПП и с двумя ЗСЭ 0.4 кВ, подключенными к этим секциям, показан на рис. 5. Нагрузка 0.4 кВ распределяется от магистрально-распределительных шинопроводов, образующих кольцевую сеть, и частично от шин комплектной трансформаторной подстанции (КТП). Подключение замкнутой системы электроснабжения к ГПП может быть выполнено, как показано на рис. 5, одним многоамперным или несколькими кабелями. В цепях магистральных шинопроводов используется только один автомат АШ. Потребители I категории, которые обычно составляют небольшую долю нагрузки, подключены к отдельному РП, имеющему питание от двух различных замкнутых систем.

В ЗСЭ точкой с наибольшим ожидаемым током КЗ являются шины 0.4 кВ КТП. При раздельной работе трансформаторов расчетные токи при максимально ожидаемой мощности КЗ на шинах 6-10 кВ So = 500 МВ-А не превышают 16, 25, 38 кА для КТП с трансформаторами мощностью 630, 1000 и 1600 кВ-А соответственно. В замкнутых системах за счет подпитки точки КЗ через шинопроводы от соседних КТП расчетные токи увеличиваются. Их предельные значения для КТП указанных типов могут быть приняты на уровне 100 кА для ударного тока, что соответствует предельно допустимому значению для ошиновки КТП и приемлемо для применяемой коммутационной аппаратуры 0.4 кВ.

При расчете КЗ в сети 0.4 кВ, как известно, необходим учет всех активных и реактивных сопротивлений цепи КЗ, включая сопротивления контактных соединений, катушек автоматов.

U2

Следует также обратить внимание на то, что неучет сопротивлений системы Хс = —ном,

SКЗ

при ожидаемом уровне ударного тока КЗ порядка /у = 100 кА приводит к завышению тока на 7 и 18 % при So = 500 и 200 МВ-А соответственно.

В замкнутых системах с трансформаторами £Т ном = 630-1600 кВ-А следует использовать шинопроводы новой конструкции типа ШМА-4 на номинальный ток 1250 и 1600 А. Их погонные параметры составляют соответственно Z = (0.034 +/-0.016) мОм/м и Z = (0.015 + /0.026) мОм/м.

118

ВЕСТНИК Кольского научного центра РАН 4/2015(23)

А.Е. Веселов, А.С. Карпов, В.В. Ярошевич и др.

Существенно большие погонные сопротивления имеют применяемые в сетях 0.4 кВ на отдельных участках со сложным профилем трассы одножильные многоамперные кабели.

Рис. 5. Принципиальная схема системы электроснабжения с ЗСЭ 0.4 кВ

В сетях 0.4 кВ значительное влияние на токи КЗ оказывает электрическая дуга, вносящая в цепь КЗ активное сопротивление. В упомянутой выше «Инструкции...» [10] по проектированию замкнутых систем электроснабжения предложена методика учета дуги путем введения в цепь КЗ эквивалентного фазного напряжения дуги ид = 50 В.

Векторное уравнение для контура КЗ (рис. 6а) с учетом совпадения фаз векторов ид и 1д имеет

вид

U = ид + 1дГкз + >1д'Хкз.

Его численное решение относительно тока 1д целесообразно представить

1д Kд'Iмет,

(1)

(2)

где 1мет = U/Zo - известное решение для металлического КЗ; Кд - коэффициент, зависящий от фазного угла сопротивления контура КЗ фКЗ = arctg хКЗ/гКЗ (рис. 6б). Наибольший эффект учета дуги достигается при преобладании в контуре КЗ активного сопротивления. При реальных для замкнутой системы параметрах (фКЗ = 50-70°) имеем, согласно (2), снижение тока металлического КЗ на 10-15 %.

Оценку ударного тока КЗ при учете переходного сопротивления в месте КЗ предлагается проводить по приближенным формулам:

*'д у =л/2 ■ £ ■ I , £ = 1 + exp

0.01ю(гКЗ + Rr

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

X

R = U Rд = Г •

(3)

Ударные токи /д у по сравнению с /мет у снижаются на 18-20 %.

ВЕСТНИК Кольского научного центра РАН 4/2015(23)

119

Разработка новой структуры распределительных электрических сетей...

ГКЗ x КЗ

а

б

Рис. 6. Схема для расчета тока трехфазного КЗ (а), зависимость Кд = Дфкз) (б)

Кардинально решить задачи ограничения в ЗСЭ токов КЗ и одновременного нераспространения провалов напряжения при КЗ за пределы зоны обслуживания одного трансформатора можно с помощью ТОУ, включаемых в рассечку каждого магистрального шинопровода. Наиболее перспективным типом токоограничивающих устройств для сетей 0.4 кВ являются жидкометаллические самовосстанавливающиеся токоограничители (ЖМТ). Целесообразные места включения ЖМТ показаны на рис. 7. Они устанавливаются последовательно с автоматами в цепях шинопровода, и их количество соответствует числу трансформаторов замкнутой системы электроснабжения.

Рис. 7. Схема замкнутой системы электроснабжения с ЖМТ

При КЗ, например, в зоне обслуживания трансформатора Т2 (точки К1, К2, К3) быстро срабатывают ЖМТ1 и ЖМТ2, практически исключая подпитку тока от трансформаторов Т1 и Т3 к моменту ^З = 0.01 с, когда наблюдается ударное значение тока КЗ в неблагоприятной фазе. Наибольший ток КЗ здесь, как и в разомкнутых СЭ, определяется только подпиткой от одного питающего трансформатора. Расчеты и испытания показали, что линейные автоматы Аш при этом остаются во включенном состоянии. Короткое замыкание на отходящей линии (точка К1) обычно отключается за время, которое меньше 0.1 с, - на шинах восстанавливается напряжение, а спустя 0.2-0.4 с после перехода ЖМТ в проводящее состояние вновь собирается нормальная схема ЗСЭ.

120

ВЕСТНИК Кольского научного центра РАН 4/2015(23)

А.Е. Веселов, А.С. Карпов, В.В. Ярошевич и др.

В случае КЗ непосредственно на КТП или ШМА (точки К2 и К3) авария ликвидируется отключением вводного автомата АТ2, с выдержкой времени Д1АТ. При этом теряют питание нагрузки в зоне обслуживания трансформатора T2. Во избежание в данном случае включения неаварийной части ЗСЭ на неустраненное КЗ через самовосстанавливающийся ЖМТ следует предусмотреть выработку команды на отключение автоматов Аш12 и Аш23 с выдержкой времени Д^дш > ДгАТ и блокировку этой команды, если напряжение на ШМА восстанавливается за время Д1 < ДtАпI.

Предварительные расчеты показали, что при новом проектировании или реконструкции действующих предприятий с использованием ЗСЭ с параллельной работой понижающих трансформаторов может быть достигнут существенный экономический эффект. Перспективным представляется массовое применение схем с использованием ЖМТ вследствие их компактности, высоких токоограничивающих свойств, простоты эксплуатации и способности к самовосстановлению.

ЛИТЕРАТУРА

1. Кучумов Л.А., Утегулов Н.И. Применение в распределительных электрических сетях сдвоенных реакторов в сочетании с токоограничивающими устройствами // Электричество. 1976. № 12. С. 8-13. 2. ГОСТ 13109-97. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. 3. Невретдинов Ю.М., Фастий Г.П., Ярошевич В.В. Проблемы локализации источника искажений качества электроэнергии // Сборник докладов X Росс. науч.-техн. конф. по электромагнитной совместимости технических средств и электромагнитной безопасности ЭМС-2008. СПб.: ВИТУ, 2008. С. 138-142. 4. Ярошевич В.В, Невретдинов Ю.М, Карпов А.С. Проблемы локализации источников искажений электроэнергии и определение вклада подключенных потребителей в искажение или нормализацию качества электроэнергии // Труды Кольского научного центра РАН. Энергетика. 2010. Вып. 1, № 1. 180 с.

5. Невретдинов Ю.М., Фастий Г.П., Ярошевич В.В. Анализ регистрации показателей качества электроэнергии на шинах питающих подстанций // Вестник МГТУ. 2009. Т. 12, № 1. С. 58-64. 6. Невретдинов Ю.М., Фастий Г.П., Ярошевич В.В. Исследование возможности локализации источника гармонических искажений напряжения на питающих подстанциях // Моделирование переходных процессов и установившихся режимов высоковольтной сети: сб. науч. тр. / ЦФТПЭС КНЦ РАН. Апатиты, 2008. С. 140-147. 7. Ярошевич В.В., Карпов А.С, Карпова О.М. Оценка эффективности мониторинговых исследований качества электроэнергии по ГОСТ 13109-97 в высоковольтной сети 6-150 кВ // Труды Кольского научного центра РАН. Энергетика. 2013. Вып. 7, № 4. С. 117121. 8. Ярошевич В.В., Карпов А.С. Влияние нестационарных электромагнитных воздействий на силовые трансформаторы // Труды Кольского научного центра РАН. Энергетика. 2014. Вып. 8, № 3. С. 54-62. 9. Ярошевич В.В., Карпов А.С. Выявление направлений развития сетей 6-35 кВ на основе опыта мониторинговых исследований показателей качества электроэнергии в высоковольтной сети Северо-Запада России // Интеллектуальные энергосистемы: материалы I Междунар. молодежного форума. 2013. Т. 1. С. 163-168. 10. Инструкция по проектированию электроснабжения промышленных предприятий (СН-174-75). М.: Стройиздат, 1976. 53 с. 11. Шевченко В.В., Менчик В.В. Проблемы повышения эффективности использования трансформаторов в системах электроснабжения промышленных предприятий // Промышленная энергетика. 1987. № 9. С. 27-30.

Сведения об авторах

Веселов Анатолий Евгеньевич - к.т.н., научный сотрудник Центра физико-технических проблем энергетики Севера КНЦ РАН; e-mail: aeveselov@ien. kolasc.net.ru

Карпов Алексей Сергеевич - к.т.н, научный сотрудник Центра физико-технических проблем энергетики Севера КНЦ РАН; e-mail: asc_apatity@mail.ru

Ярошевич Вера Васильевна - научный сотрудник Центра физико-технических проблем энергетики Севера КНЦ РАН; e-mail: yaroshevich_vera@mail.ru

Фастий Галина Прохоровна - научный сотрудник Центра физико-технических проблем энергетики Севера КНЦ РАН; e-mail: fastiy@ien.kolasc.net.ru

Токарева Евгения Александровна - научный сотрудник Центр физико-технических проблем энергетики Севера КНЦ РАН; e-mail: tokarevaea@ien. kolasc.net.ru

ВЕСТНИК Кольского научного центра РАН 4/2015(23)

121

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.