Главная Статьи Параллельное автоматическое секционирование распределительных сетей 35 кВ вакуумными реклоузерами РВА/TEL-35

Параллельное автоматическое секционирование распределительных сетей 35 кВ вакуумными реклоузерами РВА/TEL-35

Добавлено: 20.10.15 | Авторство: П.В. Петров, В.В. Харченко | Просмотров: 2264

Параллельное автоматическое секционирование распределительных сетей 35 кВ вакуумными реклоузерами РВА/TEL-35

Протяженность воздушных линий 35 кВ в Украине превышает 70 тыс. км, составляя одну пятую общей протяженности электрических сетей 6–110 кВ. Следует отметить, что данный факт существенно отличает структуру отечественных электрических сетей от сетей, например, Российской Федерации, где протяженность сетей 35 кВ составляет 115 тыс. км. Причин такой диспропорции несколько, упомянем только две из них. В послевоенный период энергетика Украины создавалась практически заново и сети 35 кВ «закладывались на будущее». Также немаловажную роль сыграла необходимость электрификации сельскохозяйственного производства европейской части СССР в период 60–80-х годов прошлого века.

В отличие от наиболее протяженных воздушных линий класса 6–10 кВ (практически 400 тыс. км) воздушные линии 35 кВ, являясь системообразующими для ПС 35/10(6) кВ, потенциально остаются более надежным средством канализации и распределения электрической энергии [1–3].

Несмотря на свертывание программ по дальнейшему развитию сетей 35 кВ, существующие сети данного класса напряжения по оценкам экспертов будут эксплуатироваться на протяжении не одного десятилетия, но по состоянию на сегодня только 25% коммутационного оборудования сетей 35 кВ отвечает предъявляемым требованиям и находится в пределах нормативного срока эксплуатации.

Таким образом, некогда предполагаемый перевод сетей 35 кВ на более высокий класс напряжения фактически не состоялся. Более того, суммарное потребление электроэнергии в районах, питаемых от ПС 35/10 кВ, за период с 1990–2005 гг. снизилось более чем в 4 раза [4], на фоне резко возросшей потребности в организации т.н. «адресного» повышения надежности (высокотехнологические сельскохозяйственные комплексы, коттеджные поселки). Техническое состояние 70% сетей данного класса напряжения нуждается в модернизации и замене. Анализ отказов сетевого оборудования 35 кВ свидетельствует о первоочередной необходимости замены (или установки нового) коммутационного аппарата в цепях питания силовых трансформаторов 35/10 кВ. Значительная часть ПС 35/10 кВ с трансформаторами мощностью до 6300 кВА выполнена по схемам, ОРУ которых не содержит аппаратов, способных эффективно выполнить секционирование линии (разъединители, предохранители, блоки ОДКЗ) [ 5 ]. Основная причина – более чем 30-кратное соотношение цены выключателя и блока ОДКЗ на момент принятия типового проекта (1969 г.). Последующие на протяжении 80-х гг. новые разработки коммутационных аппаратов нашли свое отражение уже в последних редакциях типовых проектов, но реализованы уже не были. С позиций сегодняшнего дня не совсем обоснованным представляется требование о широком применении простейших схем без выключателей, на стороне высшего напряжения 35 кВ в том числе [6].

Сложившаяся практика подключения потребителей в большинстве случаев предусматривает модернизацию или строительство линии 10 кВ, зачастую в условиях непосредственной близости линий 35 кВ.

Более того, если величина потребляемой мощности превышает 2,5–4,0 МВА, то организация электроснабжения такого объекта от сети высшего напряжения имеет ряд неоспоримых преимуществ [7]. Недостаток установленной мощности сети 10 кВ и ее избыток на стороне 35 кВ также может явиться определяющим при выборе точки присоединения.

Однако рост количества несекционированных ответвлений от магистрали неизменно приведет к увеличению длины линии и, как следствие, к возрастанию абсолютного числа отключений и снижению надежности электроснабжения других потребителей, питаемых от магистрали 35 кВ.

Последовательное секционирование ВЛ 35 кВ осуществляется, как правило, секционирующими аппаратами, установленными в составе ОРУ 35 кВ, выполненных по схемам 35-4, 35-5. Для защиты ответвлений, отпаек и линий, питающих блоки «линия–трансформатор», в настоящее время используются разъединители (иногда в комбинации с предохранителями).

Секционирование ответвлений ВЛ 10–35 кВ в целях повышения надежности остальных потребителей, питаемых от магистрали, известно и применяется достаточно широко, занимая среднее положение по эффективности применения между несекционированной магистралью и магистралями с последовательным секционированием при условии разумного соотношения функциональности коммутационного аппарата питающего центра и секционирующего.

Рис. 1. Однолинейная схема пункта параллельного секционирования ВЛ 35 кВ с применением вакуумного реклоузера РВА/TEL-35

Разработанный предприятием проект пункта параллельного секционирования на основе вакуумного реклоузера РВА/TEL-35-20/1250 УХЛ1 (рис.1) обеспечивает:

  • Повышение надежности электроснабжения потребителей, питаемых от магистрали, путем отключения и локализации повреждений на отпайке или ответвлении с большей удельной повреждаемостью, чем повреждаемость магистрали;
  • Разграничение балансовой принадлежности сети 35 кВ;
  • присоединение новых потребителей к магистрали 35 кВ (учет электрической энергии осуществляется по
    приборам учета, установленным у потребителя на
    стороне 35, 6–10 или 0,4 кВ).

Рис. 2. Схема размещения оборудования на опорах ВЛ 35 кВ

На опоре, обращенной к магистрали ВЛ 35 кВ (рис.2), устанавливается разъединитель наружной установки, на соседней с ней опоре устанавливается РВА/TEL-35-20/1250 УХЛ 1 [8]. Совместно с реклоузером на опоре с питающей стороны устанавливается трансформатор напряжения (ТСН), а также ограничители перенапряжений с обеих сторон. ТСН служит источником оперативного напряжения для шкафа управления и защит реклоузера.

Изделие поставляется с типовым монтажным комплектом, обеспечивающим возможность установки РВА/TEL-35 на промежуточной опоре и исключающим необходимость перетяжки ВЛ 35 кВ. Предлагаемое проектное решение адаптировано для монтажа на промежуточных стойках типа СВ-164, СК-22, У35-1, УБ-2 (рис.3).

Рис. 3. Установка РВА/TEL-35 УХЛ1 на опоре CВ 164-1

1 – Опора СВ 164-1; 2 – Реклоузер РВА/TEL-35 УХЛ1; 3 – Монтажный комплект РВА-35; 4 – Трансформатор напряжения VZF 36-03; 5 – Ограничитель перенапряжений MWK 41; 6 – Гирлянда изоляторов ПС-70Е; 7 – зажим натяжной болтовой НБ-2-6А; 8 – Зажим SL 39.2; 9 – Гирлянда изоляторов ЛК-70\35

В отличие от ранее известных конструкторско-технологических решений к объективным преимуществам предлагаемого пункта параллельного секционирования можно отнести:

  • Отсутствие требования землеотвода;
  • Обеспечение двух каналов передачи данных по внутреннему протоколу и SCADA-систему по протоколам Modbus, DNP3, IEC101\104;
  • Беспроводной интерфейс Wi-Fi для местного соединения.

В состав реклоузера РВА/TEL-35, применяемого в составе пункта параллельного секционирования, входят следующие виды защит и автоматики:

  • Трехступенчатая защита от междуфазных КЗ;
  • Автоматическое повторное включение после МТЗ и ЗЗЗ;
  • Защита от однофазных замыканий на землю.

Реклоузер регистрирует журналы событий, связи, неисправностей, аварий, нагрузок, и изменений.

Установка изделия в опытно-промышленную эксплуатацию в 2012–2013 гг. подтвердила его высокую технологичность и монтажную готовность. Плановая трудоемкость монтажных работ составляет 12–14 нормо-часов.

Таким образом, применение вакуумных реклоузеров 35 кВ в составе пунктов параллельного секционирования позволяет:

  • Рассматривать сеть 35 кВ как источник дополнительного непосредственного подключения потребителей без снижения показателей надежности существующей сети с учетом значительной ее протяженности в Украине;
  • Повысить надежность электроснабжения потребителей, подключенных к магистрали, за счет секционирования участка сети с недостаточной надежностью;
  • Обеспечить разграничение балансовой принадлежности в сети 35 кВ.

Литература

  1. Шкура В.П. Оценка влияния реализации инвестиционных программ на технико-экономические показатели энергоснабжающих компаний, входящих в состав НАК "Энергетическая компания Украины" // Электрические сети и системы. – 2011. – №2. – С.26–31.
  2. Шкура В.П. Состояние аварийности в распределительных электрических сетях // Электрические сети и системы. – 2010. – №2. – С.8–25.
  3. Непомнящий В.А. Надежность работы элементов электрических сетей 1150–35 кВ // Энергоэксперт. – 2012. – №4. – С.10–24.
  4. Методы и технические средства повышения надежности и эффективности электроснабжения потребителей с использованием вакуумных реклоузеров / В.В. Козырский, П.В. Петров, А.В. Гай. – К.:Гнозис, 2012.
  5. Типовой проект №407-0-69. Схемы вторичных соединений шкафов КРН-II-10 и шкафов РШ для сборных КТП напряжением 35/6-10 кВ с трансформаторами мощностью до 6300 кВА. Альбом 1 // ВНИПИ-СЕЛЬЭЛЕКТРО. – Москва, 1969.
  6. ОНТП5-78. Нормы технологического проектирования подстанций с высшим напряжением 35–750 кВ. – М.: Минэнерго СССР, 1978.
  7. Типовой проект 407-3-454.87. Трансформаторные подстанции напряжением 35/0,4 (0,69) кВ с двумя трансформаторами мощностью 630 и 1000 кВА.
  8. Шлюсберг Я.Ю.Вакуумные выключатели ВВ/TEL-35 // Электрические сети и системы. – 2010. – №3. – С.13–14.

«Электрические сети и системы» №4, 2013 г.