По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621.311

Исследование возможности возникновения и определение величины апериодической составляющей тока в выключателях 220 кВ и выше при коммутациях линий электропередачи для целей диспетчерского управления

Марутов А.И. специалист 1-й категории службы релейной защиты и автоматики, магистр техники и технологии, ОАО «Системный оператор Единой энергетической системы», филиал «Объединенное диспетчерское управление энергосистемами Юга», г. Пятигорск, Ставропольский край
Сергеев Е.В. заместитель начальника службы электрических режимов, ОАО «Системный оператор Единой энергетической системы», филиал «Объединенное диспетчерское управление энергосистемами Юга», г. Пятигорск, Ставропольский край

При коммутациях линий электропередачи 220 кВ и выше с наличием шунтирующих реакторов возможно возникновение опасных уровней апериодической составляющей тока в выключателях данных линий со значительным временем затухания. Указанные негативные процессы могут являться причиной аварийного повреждения элегазовых выключателей. При разработке проектной документации на ввод в работу новых линий электропередачи и выключателей 220 кВ и выше в большинстве случаев не учитывается возможность возникновения апериодической составляющей тока, что приводит к неправильному выбору оборудования. Актуальным становится вопрос диспетчерского управления в части включения/отключения шунтирующих реакторов при коммутациях линий электропередачи и настройки логики работы автоматического повторного включения линий для недопущения повреждения элегазовых выключателей. Исследование проведено для линий электропередачи энергосистемы Юга в системе моделирования Simulink Matlab. Параметрирование моделей Simulink Matlab выполнено с использованием параметров схемы замещения и эквивалента энергосистемы Юга программного комплекса для расчетов электрических величин при повреждениях сети и уставок релейной защиты (ПК АРМ РЗА). Разработаны модели отдельных линий электропередачи энергосистемы Юга. Определены линии, для которых возможно возникновение апериодической составляющей тока в выключателях, и уровни апериодической составляющей. Разработан особый порядок в части включения/отключения шунтирующих реакторов при коммутации данных линий и при выполнении настройки логики работы автоматического повторного включения для недопущения возникновения опасных уровней апериодической составляющей тока. Результаты исследования могут применяться в диспетчерских центрах при управлении линиями электропередачи с шунтирующими реакторами, выдаче уставок на устройства автоматического повторного включения, согласовании проектной документации.

Литература:

1. Дмитриев М.В., Евдокунин Г.А. и др. Коммутации высоковольтных ВЛ и воздействия на выключатели // Новости Электротехники. – 2008. – № 3.

2. СТО 56947007-29.130.10.083-2011 «Типовые технические требования к элегазовым выключателям напряжением 10–750 кВ».

При коммутациях линий электропередачи (ЛЭП) 220 кВ и выше, оснащенных шунтирующими реакторами (ШР) или управляемыми шунтирующими реакторами (УШР), возникает опасность возникновения апериодической составляющей тока в выключателе со значительным временем затухания. Основным фактором, оказывающим влияние на возникновение данного переходного процесса, является степень компенсации емкостного сопротивления ЛЭП индуктивным сопротивлением ШР (УШР). При степени компенсации, близкой к 100 %, наиболее вероятно возникновение апериодической составляющей тока в выключателях. Для ЛЭП с ШР в ЕЭС России это является наиболее характерным случаем, так как при проектировании, для исключения перенапряжений при плановом включении ЛЭП или режимов с малой нагрузкой ЛЭП, выбирается состав ШР, обеспечивающий 80–110 % компенсацию емкостного сопротивления ЛЭП индуктивным сопротивлением реактора. Также на переходные процессы при коммутации ЛЭП оказывают влияние параметры ЛЭП и ШР, расстановка ШР (УШР) и добротность элементов электрической сети (ШР (УШР), обмоток высокого напряжения трансформаторов) [1].

Последствиями возникновения переходных процессов с апериодической составляющей тока могут явиться:

♦ неправильная работа релейной защиты и автоматики (РЗА) при ручном опробовании (РПВ) и в цикле автоматического повторного включения (АПВ);

♦ повреждение оборудования, в том числе выключателей.

Особенно опасны данные переходные процессы для элегазовых выключателей автокомпрессионного типа, которые широко распространены в ЕЭС России [2].

Например, при опробовании ЛЭП со степенью компенсации емкости индуктивностью реактора близкой к 100 % может возникнуть переходный процесс с наличием апериодической составляющей тока с временем затухания от 0,3 до 5 с. В случае неуспешного опробования данной ЛЭП или ложной работы РЗА, обусловленной наличием апериодической составляющей тока, происходит отключение выключателей ЛЭП в условиях наличия апериодической составляющей, не переходящей через нулевое значение. Так как обычно значение апериодической составляющей тока сравнительно небольшое, то отключение данного тока, в условиях значительного времени затухания, особенно опасно для элегазовых выключателей автокомпрессионного типа, у которых интенсивность действия дугогосящих устройств зависит от величины отключаемого тока.

Для Цитирования:
Марутов А.И., Сергеев Е.В., Исследование возможности возникновения и определение величины апериодической составляющей тока в выключателях 220 кВ и выше при коммутациях линий электропередачи для целей диспетчерского управления. Оперативное управление в электроэнергетике: подготовка персонала и поддержание его квалификации. 2016;3.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: