ДП_Миненок (999221), страница 21
Текст из файла (страница 21)
Разрядник длинно-искровой модульный (РДИМ-10) 6-10 кВ (Рисунок Б.6) предназначается для защиты линий 6-10 кВ от грозовых отключений, а оборудования линий - от грозовых повреждений. К основным достоинствам разработки относятся высокая эффективность грозозащиты, низкая стоимость изделия, простота установки и отсутствие эксплуатационных расходов. Основная идея разработки заключается в том, что РДИМ-10 удлиняет путь грозового перекрытия, что исключает установление силовой дуги, а следовательно, пережог провода и отключение потребителя. РДИМ-10 защищает линию и оборудование от индуктированных перенапряжений, то есть в том случае, (а их 90%), когда молния ударяет в землю, а не непосредственно в провоБ. При перенапряжении сначала перекрывается изолятор, а затем происходит скользящий разряд по поверхности изоляционной трубки. По специальному каналу ток грозового перенапряжения стекает на землю. За счет весьма большой длины разряда грозовое перекрытие не переходит в силовую дугу промышленной частоты, и линия продолжает бесперебойную работу без отключения.
В нормальном режиме установленная изоляционная трубка усиливает изоляцию линии.
Единственный аспект, который нуждается в доработке, - это технология применения. Изоляционная трубка относительно просто устанавливается на реконструируемых и вновь строящихся линиях, однако надеть монолитную трубку на провод действующей линии пока сложно.
Предложения российских фирм о защите линий 6-10 кВ разработанными разрядниками рассматривалось на техническом совете РАО «ЕЭС России». Свои отзывы представили ВНИИЭ, НИИПТ, РОСЭП. Заключение о РДИ, РДИМ было положительным, получена рекомендация об их опытном внедрении в практику. Основные технические характеристики разрядников РДИМ-10 представлены в таблице Б.Б.
Рисунок Б.6 - Разрядник длинно-искровой
модульный (РДИМ-10) 6-10 кВ
Таблица Б.4 - Основные технические характеристики разрядников РДИМ-10
| Тип разрядника | РДИМ-10-0,4 | РДИМ-10-1,5 |
| Импульсное разрядное напряжение, кВ, не более | 120 | 100 |
| Длина по поверхности, м | 0,4 | 1,5 |
| Выдерживаемое напряжение промышленной частоты в сухом состоянии, кВ, не менее | 42 | 42 |
| Выдерживаемое напряжение промышленной частоты под дождем, кВ, не менее | 28 | 28 |
| 50%-ное разрядное напряжение при загрязнении и увлажнении, кВ, не менее | 13 | 13 |
| Масса, кг | 0,1 | 1,6 |
| Выдерживаемый импульсный ток, кА, не менее | 40 | 40 |
ПРИЛОЖЕНИЕ В
(обязательное)
В.1 Оценка эффективности секционирования с применением
реклоузеров
Рассмотреть влияние автоматического секционирования (реклоузеров) на основной показатель эффективности работы воздушных распределительных сетей – надежность электроснабжения потребителей.
Традиционно под надежностью понимается вероятность, с которой система или изделия сохраняют свои параметры в заданных пределах и работают в нормальном режиме при заданных условиях эксплуатации. Если концентрировать данное определение на область электроснабжения потребителей, то под надежностью электроснабжения в классическом определении следует понимать вероятность сохранения электроснабжения при нормальных и аварийных режимах работы энергосистемы [16]. Тем не менее, надежность электроснабжения в классическом понимании не позволяет в полной мере количественно оценивать эффективность мероприятий, направленных на повышение надежности электроснабжения потребителей, в частности не позволяет оценить возможный ущерб при отключении потребителя от питания.
Именно поэтому в качестве интегрального показателя, характеризующего надежность электроснабжения потребителей, используют суммарный годовой недоотпуск электроэнергии WНО [17]. Данный показатель, по сути своей не являясь в чистом виде выражением надежности как вероятности, позволяет количественно оценивать эффективность различных мероприятий по повышению надежности электроснабжения. В настоящей работе недоотпуск электрической энергии используется как основной показатель надежности электроснабжения потребителей для оценки эффективности применения автоматического секционирования с применением реклоузеров.
Суммарный годовой недоотпуск (далее недоотпуск) электрической энергии определяется по выражению [17]:
WНО = 0,01×w0×T×L×SУ×cos×kC (В.1)
где WНО – годовой недоотпуск электроэнергии ,кВт×ч/год,
w0 - удельная частота повреждений ВЛ 6-10 кВ 1/на 100 км в год,
Т - среднее время восстановления одного устойчивого повреждения,ч,
L – длина участка линии, м,
SУ – установленная мощность трансформатора потребительской подстанции кВА;
cos – коэффициент мощности;
kС – коэффициент спроса.
В ряде случаев при необходимости определить повышение надежности электроснабжения конкретного потребителя или группы потребителей целесообразнее использовать производные выражения от формулы В.1, которые определяют длительность и количество аварийных отключений в год конкретного потребителя или группы потребителей. В общем случае выражения для определения этих показателей имеют вид:
wП= 0,01× w0× L (В.2)
где wП– количество отключений потребителя в год (1/год),
w0 - удельная частота повреждений ВЛ 6-10 кВ (1/на 100 км в год),
L – длина участка линии (м)
ТП = wП ×T (В.3)
где ТП – длительность отключения потребителя в год, ч/год,
Т - среднее время восстановления одного устойчивого повреждения ч,
Рассмотрим влияние различных вариантов секционирования линий на базе реклоузеров на изменение указанных показателей надежности электроснабжения потребителей. Из выражений В.1-В.3 видна прямая зависимость недоотпуска электрической энергии, количества и длительности отключений от следующих составляющих:
- w0 – удельная частота повреждений линий в год, 1/100 км;
- T – общее время восстановления электроснабжения в год, ч;
- L×SУ×cos×kC – величина отключаемой нагрузки при одном отключении на участке длиной L, кВт×км.
Из этого следует, что изменить показатели надежности электроснабжения потребителей можно повлияв на составляющие их определяющие.
В.1.1 Количество отключений линий
Вероятность или количество отключений воздушных линий определяется протяженностью конкретного участка по выражению:
w = w0×L×0.01, (В.4)
Около 80% повреждений, по своей природе являются неустойчивыми, поэтому целесообразно применять АПВ. Статистика показывает, что успешность первого цикла АПВ сокращает общее количество отключений на 60%, второй – дополнительно на 20%.
В существующих распределительных сетях роль первого цикла АПВ как правило выполняет оперативная бригада, которая производит первое пробное включение выключателя в центре питания при его аварийном отключении. Децентрализованная система секционирования сети с применением реклоузеров предполагает минимально однократное АПВ. В ряде случаев на реклоузерах используется двукратное, реже трехкратное АПВ.
Таким образом, в зависимости от наличия или отсутствия автоматики повторного включения в сети, где планируется установка реклоузеров, применение децентрализованной автоматизации с многократным автоматическим повторным включением линии (АПВ) позволяет в среднем сократить количество отключений на 20% - при использовании двукратного АПВ и на 25% процентов – при трехкратном АПВ. Для оценки данного эффекта в расчетные формулы показателей надежности введем коэффициент kНУ. Тогда выражения для расчета показателей надежность примут вид:
WНО = 0,01×w0×(1-kНУ)×T×L×SУ×cos×kC, (В.5)
wП= 0,01×w0×(1-kНУ)× L, (В.6)
ТП = wП×T, (В.7)
где kНУ – коэффициент, учитывающий влияние децентрализованной системы секционирования линий на количество аварийных отключений.
В практических расчетах kНУ может принимать следующие значения:
0 – в исходной сети без реклоузеров и если в сети, где планируется установка реклоузеров уже имеется автоматика повторного включения или количество циклов АПВ на реклоузерах, в соответствии с принятым алгоритмом работы равно количеству циклов АПВ на головном выключателе;
0,2 – если на реклоузере используется двукратное АПВ, а на головном выключателе АПВ однократное или выполняется вручную;
0,25 – если на реклоузере реализовано трехкратное АПВ.
В.1.2. Время поиска и локализации повреждения
Весь процесс восстановления электроснабжения потребителей в существующих распределительных сетях можно разделить на несколько характерных этапов [27]:
-
От момента отключения линии до начала поиска – время, через которое диспетчеру поступит информация о наличии повреждения на линии;
-
Поиск поврежденного участка (рисунок.В.1) – первое пробное включение выключателя ВГ в центре питания (ручное повторное включение) и после этого последовательные переезды и ручные переключения разъединителей на линии до момента нахождения поврежденного участка (отключение ЛР4 - включение ВГ - ВГ отключается - отключение ЛР3 – включение ВГ – ВГ отключается – отключение ЛР2 – включение ВГ – ВГ остается включенным – поврежденный участок найден);
-
Локализация поврежденного участка (рисунокВ.1) – включение разъединителей между участком с повреждением и сетевым резервом (отключение ВГ – включение ЛР4);
-
Включение потребителей неповрежденных участков (рисунокВ.1) – ввод сетевого резерва (включение ВГ с подачей питания до ЛР2 – отключение ВГ на смежной подстанции – включение сетевого резерва – включение ВГ на смежной подстанции).
-
Обход поврежденного участка – поиск непосредственно места повреждения на локализованном участке.
-
Ремонт поврежденного участка – выполнение ремонтных работ в зависимости от вида повреждения.
Рисунок В.1 - Процесс восстановления электроснабжения в
аварийном режиме
Общее время восстановления электроснабжения колеблется от 3 до 10 и более часов. При этом около 60% времени тратиться на поиск и локализацию поврежденного участка (этапы 1-4) и только 40% - непосредственно на выполнение ремонтных работ (этапы 5-6). При внедрении децентрализованной автоматизации выделение участка повреждения и включение резервного питания происходит автоматически, за считанные секунды. Таким образом, общее время восстановления электроснабжения фактически сокращается до величины времени, затрачиваемого непосредственно на обход и ремонт поврежденного участка. Количественно оценить этот эффект достаточно сложно, поскольку требуется значительный объем исходной информации: принятый алгоритм переездов оперативных бригад при локализации поврежденного участка, рельеф местности и средние скорости передвижения оперативных бригад. Поэтому для укрупненных расчетов эффективности будем оперировать средним показателем – 40%. Для оценки эффекта в расчетных выражениях В.8-В.10 введем дополнительный коэффициент – kВВ. Выражения для расчета показателей надежности примут вид:
WНО = 0,01×w0×(1-kНУ)×T×L×kВВ ×SУ×cos×kC, (В.8)
wП= 0,01×w0×(1-kНУ)× kВВ × L, (В.9)
ТП = wП× kВВ ×T, (В.10)
где kВВ – коэффициент, учитывающий влияние децентрализованной системы секционирования на общее время восстановления электроснабжения.
В.1.3 Величина отключенной нагрузки
Наиболее существенное влияние децентрализованная автоматизация оказывает на сокращение величины отключаемой нагрузки. За счет того, что в ремонт автоматически выводится конкретный участок сети, степень влияния повреждения на потребителей ограничена. Величина эффекта зависит от количества аппаратов, установленных в сети, мест их установки и алгоритма секционирования.
Количественную оценку эффекта целесообразно проводить в сопоставлении с базовым вариантом сети, за который принимаем традиционную модель ВЛ 10 кВ с электромеханической релейной защитой и однократным АПВ в центрах питания, а также ручными разъединителями на линии. Расчет проводим без учета влияния децентрализованной системы секционирования на количество отключений и время восстановления (п.В.1.1-В.1.2). За базовый расчетный вариант примем схему рисунок В.2.
Базовый вариант схемы ВЛ 6-10 кВ












