СЕТКИ В.И. Дмитриченко, Е.Н. Жагипаров*, А.М. Нурсейт, М.А. Джетписов Некоммерческое АО "Алматинский университет энергетики и телекоммуникаций имени
Гумарбека Даукеева", Алматы, Казахстан
Электронная-почта:
dvi2309@mail.ru
,
e.zhagiparov@aues.kz,
m.jetpissov@aues.kz, as.nurseit@aues.kz
Аннотация. Рассмотрены и проанализированы особенности эксплуатации распределительных электрических сетей 6-10 кВ , которые обычно используются в системах электроснабжения промышленных предприятий и городов. Показано, что кабели, высоковольтные двигатели и измерительные трансформаторы напряжения очень уязвимы к перенапряжениям. Отмечается, что существующие системы ограничения перенапряжений и защиты от замыканий на землю, использующие ограничители перенапряжения, RC-гасители, дугогасящие реакторы , нейтральные резисторы электросетей и релейную защиту, характеризуются рядом преимуществ, но неэффективны при использовании по отдельности. Доказано и показано преимущество комбинированной системы защиты от перенапряжения и замыканий на землю для электрических сетей, а результаты эксплуатационных испытаний являются основой для практического использования. Ключевые слова: защита, замыкания на землю, перенапряжения, кабельные линии, изоляция. Введение Электрические сети напряжением 6-10 кВ, которые также называются
распределительными электрическими сетями, являются
важное звено в современных системах электроснабжения и составляет до 45% протяженности
электрических сетей 0,4-110 кВ
. Надежная работа этих электросетей, функционирующих в городах и промышленных
предприятиях,
зависит от надежной и бесперебойной работы потребителей, энергоэффективности и
безопасности энергетических
систем.
Наиболее частые повреждения в таких электросетях (до 80%) происходят из-за замыканий
на землю (GFS), которые
в большинстве случаев инициируются коммутационными, индуцированными и резонансными
перенапряжениями (OVS). Они возникают при всевозможных
быстрых изменениях режимов работы электросети из-за операций с коммутационными
устройствами (включение
и выключение отдельных участков электросети, особенно при неисправностях), скачков
напряжения на элементах воздушных линий, попадания
влаги, механических повреждений и т.д.
Более того, с появлением замыканий на землю, в дополнение к переключению OVS,
появляются опасные дуговые перенапряжения, создаваемые возникшим в электросети
емкостным током замыкания на землю с прерывистой
схемой горения дуги, скорее всего, на начальной стадии до времени 0,1 с. [1].
Особое внимание следует уделить проблеме в электрических сетях 6-10 кВ, которая
заключается в
широком использовании устаревшего, опасного, ручного, неоправданно длительного метода
определения фидера с
замыканием на землю путем последовательного выключения и включения исходящих фидеров.
Указанные причины ОВС приводят к увеличению частоты отказов, прежде всего, в силовых
сетях 6-10 кВ с ослабленной изоляцией, что характерно в большинстве случаев для кабельных
линий (КЛ) с большим сроком службы. Что касается
электросетей, то их по-прежнему очень много и составляет 70 % от их общей протяженности
в Республике Казахстан [2].
Кроме того, высокая уязвимость к OVs также характерна для современных кабелей с
изоляцией из сшитого полиэтилена
(CL-XLPE). Это создание, развитие и накопление дефектов (древовидности) в изоляции от
почти каждого импульса переменного тока, что приводит к пробою и повреждению изоляции [2].
Следует также отметить, что трансформаторы напряжения и обмотки высоковольтных
двигателей
значительно повреждаются OVS. Последние представляют собой электрооборудование с
пониженной изоляцией [1,4].