Автореферат (Совершенствование технологии поиска замыкания на землю воздушных линий 10 кВ в сети с изолированной нейтралью)

На правах рукописиЛхамсурэн ЭнхсухСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОИСКАЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ 10 кВ В СЕТИС ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮСпециальность: 05.14.02«Электрические станции и электроэнергетические системы»АВТОРЕФЕРАТдиссертации на соискание ученой степеникандидата технических наукМОСКВА – 20172Работа выполнена на кафедре «РелейнаяРелейная защита и автоматизацияэнергосистем» федерального государственного бюджетного образовательногоучреждения высшего образования «НИУ «МЭИ».Научный руководитель:Арцишевский Ян Леонардовичдоцент, кандидат технических наук, доценткафедры «РелейнаяРелейная защита и автоматизацияэнергосистем» федерального государственногобюджетногообразовательногоучреждениявысшего образования «НИУ «МЭИ»Официальные оппонентыНагай Владимир Ивановичдоктортехническихнаук,профессор,заведующий кафедрой «ЭлектрическиеЭлектрические станциииэлектроэнергетическиесистемысистемы»федерального государственного бюджетногообразовательногоучреждениявысшегообразования «Южно-РоссийскийРоссийский государственгосударственный политехнический университет (НПИ)имени М.

И. Платова».Смекалов Владимир Валентиновичкандидат технических наук, начальник ЦентрауправлениянадежностьюиактивамиАкционерного Общества «Научно--техническийцентр Федеральнойальной сетевой компании Единойэнергетической системы»Ведущая организация:Федеральноегосударственноебюджетноеобразовательноеучреждениевысшегообразования «ИвановскийИвановский государственныйэнергетический университет имени В. И.Ленина»Защита диссертации состоится « 02 » марта 2018 г. в 13 часов 30 минут назаседании диссертационного совета Д 212.157.03 ФГБОУ ВО «НИУНИУ «МЭИ» поадресу: 111250, г.

Москва, ул. Красноказарменная, д. 17, в ауд. Г-200.200.С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВО«НИУ «МЭИ» и на сайте wwwwww. mpei.ru.Автореферат разослан « » декабря 2017 г.Ученый секретарь диссертационного советаД 212.157.03 к.т.н.Дичина О. В.3ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАктуальность работы. В электроэнергетических системах России,Монголии и других странах на воздушных линиях (ВЛ) 10 кВ, работающих всети с изолированной нейтралью, одним из наиболее частых видовповреждений является однофазное замыкание на землю (ОЗЗ).

Схемы,параметры этих сетей ВЛ 10 кВ, природно – климатические условия иособенности возникающих ОЗЗ весьма разнообразны, так что использованиедля всех случаев какой-то одной единственной технологии определения местаповреждения (ОМП) неэффективно. В условиях Монголии, в частности, дляобеспечения работы сети её железных дорог характерно наличие только однойили двух отходящих ВЛ 10 кВ длиной до 60 км от каждой секциитрансформаторной подстанции (ТП) (распределительного пункта-РП). Такиеособенности имеют сети ВЛ 10 кВ для обеспечения электроэнергиейтрубопроводов в России и других странах.В сетях ВЛ 10 кВ Российской Федерации (РФ) успешно используетсяизвестная технология поиска места ОЗЗ по показаниям токовыхтопографических переносных указателей «Поиск», «Волна» и «Квант» фирм«ОРГРЭС» и «Радиус».

Однако для неё характерна недостаточная устойчивостьдействия при ОЗЗ вблизи середины одиночной ВЛ 10 кВ и ближе к шинам ТП10 кВ (РП) с двумя ВЛ 10 кВ, так как в этих зонах не формируются устойчивыепризнаки места ОЗЗ. Устойчивым признаком, как известно, является большоезначение (скачок) показания токового переносного указателя при движенииперсонала по трассе ВЛ 10 кВ.В связи с этим актуален вопрос проведения исследований и разработкиновой технологии топографического поиска места ОЗЗ на ВЛ 10 кВ собеспечением её достаточной устойчивости при использовании показанийпереносного токового ненаправленного указателя действующего значения токанулевой последовательности. При этом устойчивые признаки места ОЗЗформируются по результатам контроля наличия или отсутствия созданногоимпульсного наложенного тока, который создается с помощьюпринудительного периодического кратковременного замыкания одной изнеповрежденных фаз ВЛ на землю через высокоомный резистор и коммутатор.Степень разработанности.

Как известно, в технике ОМП используютсядистанционные и топографические средства. Дистанционные оцениваютрастояние от подстанции 10 кВ до места повреждения, а топографическиепомогают работникам ремонтной бригады ориентироваться на трассе ВЛ 10 кВв процессе поиска места повреждения. В данной работе разрабатываетсявариант топографических средств ОМП. В теории и технике релейной защитыи автоматики (РЗА) искусственное формирование электрических токов при ОЗЗс помощью резистора известно с 1930-х годов, причём в процессефункционирования предусматривалась манипуляция значения сопротивлениярезистора.Во второй половине прошлого века были разработаны два видатопографических переносных указателей для поиска ОЗЗ:4- токовые;- направленные.Токовые указатели реагируют на токи промышленной частоты или навысшие гармонические составляющие в токах нулевой последовательности,растекающиеся от места ОЗЗ, они весьма эффективны и находят широкоеприменение в достаточно развитых сетях ВЛ 10 кВ со значительнымколичеством отходящих присоединений и, соответственно, - значительнымизначениями токов нулевой последовательности.

При этом направленныеуказатели не нашли применения из-за неудовлетворительного опытаэксплуатации.Привыборезначенийпараметровэлектрическихвеличинконтролировалась термоустойчивость резистора. Однократный ограниченныйво времени перевод исходного естественного ОЗЗ в режим двойногодвухместного замыкания на землю через высокоомный резистор для действияодносторонного дистанционного средства ОМП ВЛ 10 кВ исследованЧекарьковым Д.

М. в ФГБОУ ВО «НИУ «МЭИ» (в 1980-е годы).В последствии, в начале 21-го века технология с однократным переводом врежим двойного замыкания на землю использована в ООО «ИЦ «Бреслер»(ООО «Релематика») для действия РЗА и стационарных токовых указателей,включённых на токи фаз.Вклад в разработку теории и практики изучения соотношенийэлектрических величин в установившихся и переходных процессах при ОЗЗ всетях с различными способами заземления нейтрали и основанных на этихсоотношениях средств РЗА, включая ОМП, внесли российские инженеры иученые Белотелов А.

К., Борухман В. А., Вайнштейн Р. А., Гловацкий В. Г.,Гусенков А. В., Кудрявцев А. А., Кузнецов А. П., Козлов В. Н., Лачугин В. Ф.,Лихачев Ф. А., Лямец Ю. Я., Максимов Б. К., Миронов И. А., Нагай В. И.,Сирота И. М., Сиротинский Л.

И., Федосеев А. М., Чекарьков Д. М., Шабад М.А., Шалыт Г. М., Шуин В. А., а также специалисты российских и зарубежныхфирм «Антракс», «Norway» и других.Однако до сих пор не решена научно-техническая задачасовершенствования технологии топографического поиска ОЗЗ в зоне вблизисередины одиночной ВЛ 10 кВ и около шин ТП 10 кВ (РП) с двумя ВЛ кВ попоказаниям переносного токового указателя.Объект исследования – воздушные линии 10 кВ в сети с изолированнойнейтралью.Предмет исследования – Разработка технологии топографического поискаместа ОЗЗ на ВЛ 10 кВ с наложенным током, созданным в результатепринудительногопериодическогократковременногозамыканиянеповрежденной фазы ВЛ 10 кВ на землю через высокоомный резистор икоммутатор на ТП 10 кВ (РП).Цель работы.

Совершенствование технологии топографического поискаместа замыкания на землю ВЛ 10 кВ в сети с изолированной нейтралью.5Задачи исследования1. Обзор, анализ и сравнение существующих методов и средств РЗА,включая ОМП при ОЗЗ на ВЛ 10 кВ в сети с изолированной нейтралью, выборнаправления исследований и актуальность разработки технологиитопографического поиска места ОЗЗ на ВЛ 10 кВ.2. Разработка нового способа топографического поиска места ОЗЗ в сетиВЛ 10 кВ с подтверждением достоверности и определением значений основныхтехнических параметров специального коммутационного оборудования 10 кВ сиспользованием физического моделирования.3.

Разработка научно-обоснованных технических требований и рекомендаций по созданию следующих перспективных устройств и их технологиииспользования при поиске ОЗЗ:- специальное коммутационное оборудование 10 кВ с системойуправления, включающее коммутатор, высокоомный резистор и разъединительс пофазным ручным управлением;- токовый переносный ненаправленный указатель с использованиемсовременных цифровых информационных технологий.Методы исследования. При решении задач на основе теорииэлектрических цепей и электромагнитных переходных процессов проводилисьанализ и обобщение результатов, использовались физические и математическиемодели. Формировались графические образы и выявлялись причинноследственные взаимосвязи.Научная новизна работы заключается в следующем:1.