Минимизация времени нарушения электроснабжения.

В настоящее время в договорах между электроснабжающей организацией и потребителем указывается категория электроприемника потребителя, по которой осуществляется электроснабжение. Время перерыва в случае нарушения электроснабжения регламентируется ПУЭ. Для электроустановок первой категории время восстановления питания должно определяться временем, необходимым для автоматического переключения на резервный источник питания. Для электроприемников второй категории при нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады. Таким образом, фактически допустимое время перерыва электроснабжения потребителя второй категории никак не нормировано и может в значительной степени варьироваться. В условиях, когда простой предприятия вследствие перерыва электроснабжения может выливаться в значительные материальные потери для производства, очевидно, потребитель заинтересован в том, чтобы его отношения с электроснабжающей компанией были жестко регламентированы, в том числе и в части качества и надежности электроснабжения. В США и ряде европейских стран такое желание потребителя нашло свое воплощение в системе определения нормированного числа и продолжительности перебоев и качества электроэнергии. При этом в случае несоответствия параметров электроснабжения оговоренным, на электроснабжающую организацию налагается штраф. Как результат таких отношений электроснабжающей компании и потребителя, получили развитие следующие области техники:

■ автоматизированные системы контроля качества электроснабжения;

■ мероприятия по повышению надежности и качества электроснабжения.

С технологической точки зрения применение автоматизированных систем контроля и передачи информации о качестве электроснабжения и времени перебоев неминуемо влечет за собой усовершенствование каналов передачи информации. В очередной раз поднимается вопрос применения PLC-технологий (передача информации по ВЛ) для передачи сигналов телеизмерений передаваемой мощности, напряжения, времени перебоя электроснабжения и т.п. В США нашли достаточно широкое применение такие системы, что позволяет регулирующим органам следить за качеством услуг, предоставляющихся сетевыми организациями и налагать штрафы на компании, предлагающие низкий уровень обслуживания.

В сравнении с решением проблемы контроля качества электроснабжения, вопрос повышения качества является гораздо более сложным и подразумевает целый комплекс схемных и технических решений. Выделим круг проблем, которые в настоящее время наиболее актуальны на пути повышения качества электроснабжения и чаще всего поднимаются в зарубежных исследованиях:

■ работа системы в нормальном режиме и устойчивость к повреждениям;

ш обеспечение бесперебойного электроснабжения при повреждении участка сети или оборудования;

■ минимизация времени перебоя электроснабжения потребителей, питающихся от поврежденного участка.

 

Нормальный режим.

Обеспечение надежной работы системы в нормальном режиме и устойчивости к повреждениям в основном сводится к повышению элементной надежности системы. В рамках этого в исследованиях поднима­ются вопросы анализа воздействия от из­меняющихся нагрузок, термических и элек­тромагнитных перегрузок при протекании токов КЗ на кабельные линии с изоляцией из сшитого полиэтилена. Одной из актуальных проблем по сей день является проблема однофазных замыканий на землю в сетях с изолированной или резонансно заземленной нейтралью. На базе традици­онных электромеханических реле надежное решение для селективного определения пов­режденного фидера так и не было найдено. Внедрение микропроцессорных терминалов защиты позволяет заново взглянуть на эту проблему. Так, большинство современных публикаций [11,12] по данному вопросу предлагают построение селективной за­щиты, основанной на анализе переходного процесса в начальный момент времени за­мыкания и высокочастотных составляющих в токе, протекающем по поврежденному фи­деру. Во Франции, учитывая достижения в области создания защит от однофазных за­мыканий, было принято решение о замене в некоторых случаях традиционно сложивше­гося заземления нейтрали через импеданс на заземление с использованием дугогасящего реактора [13]. Использование указан­ных подходов позволяет, с одной стороны, обеспечивать беспрерывное электроснаб­жение потребителей и надежность функци­онирования системы в целом, с другой - с минимальными капитальными затратами обеспечить селективное выделение повреж­денного участка.

 

Аварийный режим.

Действия оборудования в аварийном режи­ме с точки зрения потребителя электроэнер­гии должны быть направлены на то, чтобы минимизировать время перебоя в электро­снабжении. В данном случае с технической точки зрения речь, очевидно, должна идти о минимизации числа потребителей, отключен­ных в результате действия защиты, вместе со скорейшим восстановлением питания, то есть в идеале без питания должно остаться лишь место повреждения, при этом переключение в схеме должно производиться с наименьшим временем. Такой подход уже достаточно дли­тельное время широко используется на Запа­де. Минимизация области сети, отключенной в результате действий релейной защиты в рас­пределительных сетях, обеспечивается сек­ционированием сети при помощи интеллекту­альных коммутационных аппаратов с функци­ями защиты и автоматики - реклоузеров. На базе реклоузеров в распределительных сетях зарубежных стран, в частности США, на про­тяжении уже порядка 20 лет строятся системы локализации поврежденного участка с после­дующим восстановлением электроснабжения потребителей вне зоны места повреждения от резервного источника. С появлением зна­чительного количества устройств распреде­ленной генерации в зарубежных странах при­менение интеллектуальных секционирующих устройств вновь получило импульс развития. Связано это, в основном, с тем, что подклю­чение к сети дополнительного источника при­водит к изменению уровней токов коротких замыканий, изменению точек потокораздела. Вопросам повышения надежности в системах электроснабжения с распределенными гене­раторами путем оптимальной расстановки и параметрирования реклоузеров посвящены работы.

 

Послеаварийный режим.

В данном случае под послеаварийным режимом подразумевается ре- жим, когда авария локализована в пределах условно малого участка сети, а питание не­поврежденных участков сети восстановлено. В силу того, что система при этом работает в неоптимальном режиме, а часть нагрузки, вообще говоря, может быть просто отключе­на от сети, в случае если она была запитана от поврежденного участка, необходимо пред­принимать комплекс мер по восстановлению нормального режима работы в кратчайшие сроки. Особенно актуальной является в дан­ном случае информация о месте поврежде­ния. Такой информацией в общем случае

могут являться данные телесигнализации от реклоузеров, установленных в сети, по ко­торым можно определить, на каком участке произошло короткое замыкание. Поскольку устройства могут быть расположены на зна­чительном удалении друг от друга, информа­ции об отключении тех или иных устройств может быть недостаточно, в этой связи осо­бенно актуальными являются вопросы опре­деления расстояния до места повреждения, о которых уже упоминалось выше. Нали­чие надежного алгоритма определения места повреждения позволяет сократить время по­иска места повреждения до минимума, зна­чительно уменьшая суммарное время восста­новления электроснабжения.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

Вопрос безопасности на электроэнергети­ческих объектах часто идет в разрез с эко­номичностью. Однако оборудование, которое противоречит в том или ином аспекте тре­бованиям безопасности, попросту не может быть допущено к эксплуатации, поскольку может представлять угрозу жизни и здоро­вью людей.

Один из ключевых аспектов, влияющих на безопасность, - заземление электроус­тановки, будь то крупная подстанция или опора ЛЭП. Важность заземления вызвана тем, что стекающий на землю заряд обра­зует разность потенциалов между землей и заземляющим устройством, что вызыва­ет появление напряжения прикосновения и шагового напряжения. В зависимости от эффективности заземления (сопротивления заземляющего устройства) и его конструк­ции, обеспечивающей оптимальное вырав­нивание потенциалов на поверхности земли, шаговое напряжение и напряжение прикос­новения могут быть существенно снижены, что позволяет обеспечить безопасность для персонала или для простых людей, оказав­шихся в месте стекания заряда на землю. Современные средства моделирования позволяют с высокой точностью выполнять расчет потенциалов во всех точках зазем­ляющего устройства и потенциал земли, что, безусловно, может быть крайне инте­ресно при проектировании новых объектов энергетики. В особенности, это становится актуальным с учетом постоянно возрастаю­щей мощности подстанций и следующем из этого росте уровня токов однофазных КЗ. Кроме того, не теряет своей актуальности и расчет потенци­алов, наводимых на заземляющей устройс­твах при протекании тока молнии. В данном случае, помимо учета аспектов безопаснос­ти, следует учитывать еще и воздействия, оказываемые на оборудование, в частности, электронное, подключенное к данному кон­туру заземления.

Помимо проблем заземления электроустановок, в поднимается вопрос анализа безопасности энергообъекта в це­лом с учетом параметров потока случайных событий для единиц установленного обору­дования. Такие исследования и методологии, позволяют разрабаты­вать методики оценки и сравнения различных объектов по критерию безопасности. Помимо этого, появляется возможность следить за трендами надежности и безопасности систе­мы с целью принятия корректирующих мер в случае снижения показателей.

ВЫВОДЫ:

Тенденции в области разработки электротех­нического оборудования и подхода к постро­ению сетей электроснабжения весьма сильно подвергнуты влиянию со стороны реформиро­вания электротехнической отрасли в различ­ных странах, а также общим тенденциям и до­стижениям в научно-технической сфере.

Основные успехи можно отметить в облас­ти интеллектуальных устройств управления и защиты на базе микропроцессорных конт­роллеров, а также каналов передачи данных, что можно объяснить большим прорывом в области микропроцессорных технологий и устройств передачи информации за послед­ние годы. Внедрение новейших микропро­цессорных систем, связанных между собой каналами передачи информации, уже в бли­жайшем будущем позволит извлекать пре­имущества децентрализованного управления в сочетании с централизованным сбором ин­формации.

Это, помимо прочего, касается разра­боток в области систем контроля состояния оборудования и анализа эксплуатационной пригодности изношенного оборудования, ме­тодик оптимизации потоков электроэнергии с учетом минимизации потерь электроэнергии в сетях, создания оборудования, не требующе­го обслуживания.

Возрастающие требования клиентов элек­тросетевых компаний порождают целый ряд разработок, направленных на повышение на­дежности и качества электроснабжения.

В целом, можно говорить о том, что техно­логический уровень современных разработок и исследований в области электроэнергетики позволяет по большей части успешно решать проблемы, связанные с реформированием электротехнической отрасли.

Список использованной литературы:

 

1 Тубинис В. В. Структурные преобразова­ния в энергетике России и проблемы совер­шенствования учета электроэнергии. - Элект­ро, 2003, № 1.

2 Ларина Э. Т. Силовые кабели и высоко­вольтные кабельные линии: Учебник для ву­зов. - М.: Энергоатомиздат, 1984.

3 Канискин В.А., Таджибаев А.И. Эксплуа­тация силовых электрических кабелей. Учеб­ное пособие. - СПб., ПЭИПК, 2002.

4 Правила недискриминационного доступа к услугам по передаче электрической энергии и оказания этих услуг.

5 Правила технологического присоедине­ния энергопринимающих устройств юридичес­ких и физических лиц к электрическим сетям.

6 Энергетик (вестник Союза инженеров-энергетиков). Международное информаци­онное корпоративное издание. - Казахстан: Алма-Ата, 2006, № 17).

7 Дударев Л.Е., Зубков В. В. Пробле­мы защиты от замыканий на землю в сетях 6-35 кВ. - Журнал «Электричество», 1979, № 2, с. 8-12.

8 Энергоэксперт № 4-5 2007

9 Электро-info. специальный выпуск 2004, №5 май 2004

10 Новости ЭлектроТехники 2(20) 2003

11ТЭК Кубани №2 (30) 2008

12 Обозрение современных технологий №2 (22) 2008