Энергетика. Инновационные направления в энергетике. CALS-технологии в э

монополиста сторонним компаниям, вследствие чего появляется конкуренция, придающая рынку выгодную для потребителя динамику (рис. 2).

У потребителя есть возможность самому выбрать наиболее прибыльный и надежный «путь» доставки ресурса.

Рис. 2. Дерегулированный рынок энергоресурсов

Любой владелец сети распределения предлагает розничным торговцам услуги по доставке энергоресурсов потребителям. И у него есть право выбора компании, которая предоставляет наиболее выгодные условия.

Дальнейший процесс дерегулирования рынка состоит в передаче прав на техническое обслуживание сети распределения и потребительского оборудования независимым сервисным компаниям.

Анализ архивных и оперативных данных позволяет быстро реагировать на рыночные сигналы, принимать обоснованные решения и выявлять актуальные тенденции. Одной из ключевых и весомых особенностей дерегулированного рынка становится его информационная доступность.

Основным требованием к системе считается обеспечение доступа к данным одновременно для произвольного числа ком-

61

паний-клиентов. Система должна быть открыта по отношению к клиентским программным продуктам прикладного уровня.

АИИС КУЭ Smart IMS – это информационно-управляющая система на базе комплекса программно-аппаратных продуктов по технологии ADDAX. Данная система предназначена для решения широкого круга задач:

–дистанционное управление потреблением электроэнергии;

–программное управление потреблением электроэнергии;

–дистанционныйучетпотребленияразличныхвидовресурсов;

–управление уличным освещением.

Система является программно-аппаратным продуктом, выполненным по технологии ADDAX*.

Преимущество системы в том, что она может обслуживать информацией энергетический рынок большого масштаба и сложности.

Система SIMS обладает рядом преимуществ:

–доступность Системы для клиентских приложений;

–способность Системы интегрировать приборы учёта и иные исполнительные устройства различных производителей;

–небольшие финансовые вложения, связанные с эксплуатацией PLC в качестве канала связи.

В системе ADDAX используется система управления сетями электроэнергии – Smart Light. Система Smart Light оптимизирует затраты на потребление электроэнергии бытовыми и промышленными электрическими приборами.

Контроллеры LCU – это программируемые устройства, которые выполняют основные функции:

–управление нагрузкой по заданному суточному графику;

–учёт потребляемого электричества, подсчёт совместного времени работы, контроль состояния нагрузки, ведение архива данных;

* Технология ADDAX для AMR-систем. Система управления нагрузкой Smart Light. Техническоеописаниеируководствопоэксплуатации. ADDM.410061.501.

62

–обмен данными с Центром, синхронизация часов с календарным временем Центра;

–самодиагностика и ведение архива мероприятий.

База SMART IMS дает возможность для решения новой задачи, такой как управление уличным освещением. В настоящее время это две системы:

–массовое управление светильниками с поддержкой контроллера SSC;

–персональное управление светильниками с поддержкой контроллеров LCU.

Не считая управления, системы делают ряд контрольных функций, позволяющих вовремя получать информацию о техническом состоянии сети освещения. Вероятна как раздельная, так и совместная эксплуатация обеих систем.

Таким образом, установка данной системы обеспечивает доступность для клиентских приложений при разумной цене

иуправление уличным освещением.

Сведения об авторах

Грибанов Алексей Александрович – кандидат технических наук, доцент кафедры электроэнергетики и электротехники Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова(г. Барнаул).

Кожевникова Карина Владимировна – магистрант Алтай-

ского государственного технического университета им. И.И. Пол-

зунова(г. Барнаул), e-mail: cherepanov77@rambler.ru

63

А.А. Лебедева, А.А. Грибанов

Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова, г. Барнаул

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕСТА ПОВРЕЖДЕНИЯ НА ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЯХ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ НАПРЯЖЕНИЕМ 220 КВ НА ОСНОВЕ ДВУСТОРОННЕГО МЕТОДА РАСЧЁТА

Описан двусторонний метод расчёта определения места повреждения на воздушных линиях электропередач напряжением 220 кВ. Расчёт выполнен на примере участка Алтайской энергосистемы. Произведён также расчёт погрешности приборов ОМП.

Ключевые слова: приборы ОМП, осциллограф, аварийный режим, погрешность.

A.A. Lebedeva, A.А. Gribanov

Polzunov Altay state Technical University, Barnaul

FAULT LOCATION ON OVERHEAD POWER LINES OF 220 KV THROUGH BILATERAL CALCULATION METHOD

This article describes a two-way method of calculation of fault location for overhead lines with voltage of 220 kV. The calculation is made on the site will take the Altai power system. The calculation error of the instrument.

Keywords: WMD devices, oscilloscope, emergency mode, error.

Магистральные воздушные линии (далее – ВЛ) напряжением 220 кВ используются для передачи электроэнергии между мощными электростанциями, а также являются связующим элементом между электростанциями и распределительными пунктами. Сети напряжением 220 кВ выполняются с глухозаземлённой нейтралью. В таких сетях применяется нулевой рабочий проводник, связанный с нейтралью трансформатора или генератора.

В отличие от кабельных линий ВЛ больше подвержены воздействию таких факторов, как ветер, изменение температуры окружающей среды, гроза, гололёдные образования на проводах. Несмотря на существенное повышение надёжности конст-

64

рукций воздушных линий, сооружаемых в настоящее время, повреждения неизбежны. Аварийные и ненормальные режимы работы ВЛ приводят к повреждению изоляции проводов, разрушению изоляторов, недоотпуску электрической энергии, а также к сбою работы в энергосистеме. Это влечёт за собой существенные материальные затраты не только на ремонт повреждённых участков, но и на возмещение ущерба потребителям [5].

Большой экономический эффект дает быстрое и точное определение места повреждения (далее – ОМП) ВЛ. Протяжённость линий электропередач (далее – ЛЭП) может достигать нескольких сотен километров, некоторые участки могут проходить через болотистую местность или реку. Это усложняет поиск участка линии, на котором произошла авария. Качественный расчёт ОМП позволит сократить время отыскания аварии в несколько раз.

Расчёт ОМП осуществляется на основе показаний специальных приборов, измеряющих параметры аварийного режима. Широко используются такие приборы, как ФИП1, ФИП2, ЛИФП. Установленный на подстанции прибор в момент аварии фиксирует значения токов и напряжений нулевой последовательности. Дежурный персонал снимает показания с прибора и передает информацию для дальнейшей обработки. Расчёт может быть как односторонний, так и двусторонний и производится с помощью специальных программ. Как показывает практика, достоверность показаний данных приборов не достаточно высокая и не всегда позволяет определить место аварии. Так, например, при редко встречающихся междуфазных замыканиях токи нулевой последовательности отсутствуют, соответственно, данный прибор оказывается малоэффективным [3].

Не менее распространенный способ фиксации показаний при аварии – использование регистратора аварийных событий или цифрового осциллографа. Цифровой осциллограф предназначен для регистрации переходных и аварийных процессов

65

в цепях переменного и постоянного тока в электрической части промышленных предприятий с помощью унифицированного микропроцессорного терминала присоединения с компонуемым функциональным составом, а также аналоговых, дискретных и цифровых каналов. Осциллограммы, записанные прибором, считываются, обрабатываются и анализируются с помощью программного обеспечения либо на персональном компьютере. По данной осциллограмме можно определить вид короткого замыкания, а также извлечь данные, необходимые для расчёта. Помимо этого данное оборудование автоматически выдаёт точку аварии. Однако для обеспечения качественного ОМП необходим уточняющий расчёт [1].

Недостатком существующих методов расчёта ОМП является ограниченность информации – учёт параметров лишь одной отдельно взятой ЛЭП. Целью данной работы является разработка метода расчёта ОМП с учётом параметров смежных линий и подстанций, а также исследование влияния на качество расчёта места установки фиксирующих приборов.

В качестве примера был рассмотрен участок Алтайской энергосистемы, представленный на рис. 1 – ВЛ 220 кВ Ларичиха– Сузун (ЛС-209), обслуживаемый ОАО «ФСК ЕЭС» Западно-Си- бирским предприятием магистральных электрических сетей.

Рис. 1. Участок Алтайской энергосистемы

66

Рассмотрено отключение линии с неуспешным АПВ. На подстанциях (далее – ПС) Ларичиха и Сузун установлены приборы ЛИПФ, фиксирующие значения тока и напряжения нулевой последовательности 3I0, 3U0. Протяженность линии составляет 122,62 км. С помощью программы «АРМ СРЗА» был произведён двусторонний расчёт ОМП. Как изображено на рис. 2, расчётное место повреждения линии составляет 104, 55 км от ПС Ларичиха.

Рис. 2. Результаты двустороннего расчёта ОМП в программе «АРМ СРЗА»

Напряжения 3U0, зафиксированные приборами ЛИПФ, не соответствуют токам, поэтому программа произвела расчёт только по значениям 3I0.

Для выполнения максимально точного и качественного расчёта предлагается учесть ряд факторов:

–состояние энергосистемы (учёт коммутаций смежных линий и автотрансформаторов смежных ПС);

–показания фиксирующих приборов смежных участков.

67

Как показано на рис. 1, смежными подстанциями являются ПС «Светлая» и ПС «Барнаульская», на которых оборудованы более точные приборы – регистраторы аварийных событий, микропроцессорные осциллографы. Короткое замыкание, произошедшее на линии ЛС-209, отразилось и на шинах смежных ПС. Анализируя осциллограммы, выгруженные с ПС «Светлая» и ПС «Барнаульская», можно определить вид КЗ, а также значения 3I0, 3U0. Как видно из рис. 3, на линии ЛС-209 произошло однофазное замыкание на землю фазы C.

Рис. 3. Осциллограмма

Выполнив по показаниям осциллографа двусторонний расчёт объединенных линий СС 211-ЛС 209-БЛ 207, общая длина которых составляет308 км, полученрезультат, представленныйнарис. 4.

68

расчёта обеспечивает сокращение времени поиска повреждения, и вследствие этого быстрое устранение аварии. Также представленный метод расчёта исключает материальные затраты на установку дорогостоящего микропроцессорного оборудования ОМП на каждой подстанции.

Список литературы

1.Айзенфельд А.И. Алгоритмические погрешности определения мест повреждения воздушных линий напряжением 110–750 кВ // Электрические станции. – 1998. – № 7.

2.Айзенфельд А.И. Учёт сопротивления нулевой последовательности силовых трансформаторов при определении места повреждения ВЛ // Электрические станции. – 1978. – № 11. –

С. 67–70.

3.Чернобровов Н.В., Семенов В.А. Релейная защита энергетических систем: учеб. пособие для техникумов. – М.: Энерго-

атомиздат, 1998. – 800 с.

4.Шабад М.А. Расчёты релейной защиты и автоматики распределительных сетей. – 3-е изд., перераб. и доп. – Л.: Энергоатомиздат, Ленинград. отдел., 1985. – 296 с.

5.Правила устройства электроустановок. – СПб.: ДЕАН, 2003. – 928 с.

Сведения об авторах

Грибанов Алексей Александрович– кандидат технических наук, доцент Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова(г. Барнаул), e-mail: diread@mail.ru.

Лебедева Алиса Андреевна – магистрант Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова

(г. Барнаул), e-mail: alisa0892@mail.ru.

70