Научные статьи и работы

Аватар НТЦ "Практик-Новатор"

Обоснование применения разрядников РММ на ВЛ 6-20кВ

Устройство молниезащиты для ВЛ 6-20 кВ, импульсный разрядник РММ (разрядник мультимодульный) является не просто полным аналогом разрядника мультикамерного РМК производства НПО «Стример», выполняя те же функции защиты ВЛ от перенапряжений, на основе того же принципа – гашения дуги, но и ещё обладает лучшими характеристиками и существенными преимуществами.

РММ является устройством защиты от атмосферных перенапряжений – линейным импульсным разрядником, для работы с защищённым и незащищённым  проводом, с установкой на каждую опору, с чередованием фаз, с искровым промежутком (как и РМК-20). Устройство универсально и применяется на все типы стоек, опор, траверс, проводов и изоляции, имеет коррозионностойкое покрытие всех элементов. РММ имеет в комплекте поставки птицезащитные устройства, для  защиты, согласно требованиям СТО ПАО «Россети», вывода потенциала провода СИП в месте прокалывающего зажима.

На Рис. 1 приведена наиболее популярная схема установки разрядника РММ на штыревую изоляцию, устройство универсально устанавливается на все типы изоляции в соответствии с типовыми проектными решениями НТЦ Электроэнергетики ПАО «Россети».

 Рис. 1. Общий вид установки РММ на штыревой изоляции.

  Рис.2. Внешний вид разрядников РММ и РМК

Преимущества РММ:

– конструкция мультимодульной системы обеспечивает стабильные характеристики и бесперебойную работу весь срок эксплуатации, (срок службы 35 лет, гарантия 7 лет – РМК-20  только 30 и 5 соответственно);

– покрышка из горюче-трекинго-ультрафиолето-вандалостойкого кремнийорганического материала обеспечивает высокие изоляционные свойства. Конструкция РММ более надёжна к механическим нагрузкам, в сравнении с гибким РМК, (Рис. 2);

– регулируемый искровой промежуток исключает прохождение токов утечки и обеспечивает работу устройства вне напряжения сети в нормальных режимах, (Рис. 1),

– аппарат может быть укомплектован электродом, подключенным через прокалывающий зажим и способным обеспечить не только многократное прохождение-горение дуги, но и дополнительно выполнять функцию подключения заземляющей штанги. Каждый аппарат по требованию Заказчика может быть доукомплектован устройствами заземления (прокалывающий зажим + электрод), для подключения видимого заземления на трёх фазах и выполнения работ в безопасности от поражения эл. током, (Рис. 1);

– узел крепления, по требованию заказчика, может быть укомплектован антивандальными болтами со срывной головкой, что исключает демонтаж – кражу устройства и повторную поставку б/у устройств в сетевую компанию;

– для защиты ВЛ от перенапряжений разрядник РММ рекомендуется устанавливать на каждую опору с чередованием фаз, что в совокупности со сравнительно низкой ценой самого устройства делает решение экономически привлекательным;

– устройство универсально и может применяться со всеми типами опор, проводов, траверс, изоляторов, арматуры, может комплектоваться и совместим с птицезащитными устройствами, согласно СТО «Россети».

Главным достоинством разрядника РММ является способность гашения дуги и защиты проводов от пережога, без отключения ВЛ.

Дополнительными достоинствами РММ являются:

– работоспособность устройства, не зависящая от степени его загрязнения;

– работоспособность при полном замыкании искрового промежутка под воздействием внешних факторов (например, упавшее на линию дерево, гололед и др.);

Устройства взрывобезопасны.

Применение РММ с внешним искровым промежутком является одной из эффективных мер повышения грозоупорности ВЛ в условиях с высоким удельным сопротивлением грунтов, трудностью прокладки искусственных заземлителей в скальных и многолетнемерзлых грунтах, и как следствие, высокими сопротивлениями заземляющих устройств (ЗУ) опор и повышенной вероятностью обратного перекрытия линейной изоляции при атмосферных перенапряжениях.                                                            

   Сравнение технических характеристик разрядников для  установки на ВЛ 10кВ                                                                                                                                                                                                                                                               Таблица 1



Выводы и преимущества РММ, в сравнении с аналогами, сделанные на основе достоверных данных (Таблица 1):
– Существенное снижение зависимости от тока КЗ на ВЛ, преимущество по току гашения более чем в 2 раза;

– Наличие искрового промежутка продлевает срок службы, аппарат не находится под напряжением ВЛ, в совокупности с внутренними промежутками и кремнийорганической изоляцией не допускается устойчивого короткого замыкания;

– Увеличенный срок гарантии до 7 лет, эксплуатации до 35 лет;

– Работоспособность при полном замыкании искрового промежутка под воздействием внешних факторов (упавшее на линию дерево, гололед и др.);

– Использование в качестве электрода скобы оперативного заземления дает возможность быстрого подключения оперативного заземления на ВЛ;

– Конструкция рассчитана на большие внешние механические нагрузки при транспортировке, монтаже, эксплуатации. Высокая вандалостойкость;

– Продолжаются НИОКР, испытания и опытное производство РММ -35 кВ, в ближайшей перспективе устройство запустится в серию;

– Все основные испытания устройств РММ проводятся на базе той же лаборатории в Приветнинском, Лен.Обл, где под протокол испытывается устройства Стример, в частности РМК-20.

– Возможность поставки в составе комплекта специально разработанного ПЗУ на зажим провода, для его изоляции и соответствия СТО Россети.

 

В отношении устройств похожей конструкции, типа: ОПН-ЛР, УЗПН, УЗАП, УЗИП, APDO, РВЛ-10Ш, и пр, использующих вместо импульсного разрядного элемента колонку варисторов, можем пояснить следующее:

– прямое сравнение таких устройств по техническим характеристикам невозможно, т.к. они имеют разный принцип действия и разное предназначение;

– устройства варисторного типа ОПН и на базе ОПН разработаны для работы на ПС, и на подходах к ПС, для защиты подстанционного оборудования от набегающего с ВЛ, уже ослабленного импульса перенапряжения;

– для работы на ВЛ, где высока вероятность ПУМ – прямого удара молнии (на ВЛ без грозотроса такая вероятность достигает 82%), разработаны и применяются современные импульсные разрядники, типа РММ, со специальными разрядными характеристиками, для защиты именно ВЛ от атмосферных перенапряжений;

– при эксплуатации на ВЛ для защиты ОПН от разрушения применяют дисконнекторы – отделители. Также для определения работоспособности ОПН используют устройства диагностики и индикации, что подтверждает тот факт, что в ходе эксплуатации ОПН на ВЛ среднего напряжения, равно как УЗПН, РВЛ-10Ш и прочих устройств, при воздействии импульсов тока молнии реальной длительности, на ВЛ без грозозащитного троса, эти устройства подвержены частым разрушениям и их использование для грозозащиты ВЛ нецелесообразно.

Эффективно применять специально разработанные для этого устройства, доказавшие работоспособность и надёжность уже более 10 лет эксплуатации. 

Важные коммерческие условия – предложения: 

– В сетевые компании и филиалы ПАО Россети, в т.ч. в рамках конкурсных процедур уже массово поставляются Импульсные разрядники РММ и, в отличие от варисторных устройств типа ОПН-ЛР, РММ готов конкурировать с РМК не только ценой, но и способом гашения дуги, практически тем же принципом действия, гашения дуги;

– Патент на изобретение РММ защищает устройство от подделки, РММ разработан, сертифицирован и производится в России ООО «Динамикс-Групп», является СМП, по соответствующим техническим условиям ТУ.

– Стоимость линейного импульсного разрядника РММ, даже в специальной комплектации, конкурентоспособна в сравнении с РМК-20 производства НПО «Стример».

Аватар НТЦ "Практик-Новатор"

Об особенностях и преимуществах коммутационных аппаратов компании АЭС-Комплект

Все коммутационные аппараты c вакуумными камерами выпускаются на основе пружинно-моторного привода и электромагнитной защёлки. Отраслевое экспертное сообщество за долгие годы эксплуатации пришло к однозначному заключению, что пружинно-моторный привод более прост и надёжен и это является главным бесспорным преимуществом.
Именно надёжность и долговечность – главный критерий оценки коммутационных аппаратов производства АЭС-Комплект, Минск, Республика Беларусь (сертификат международной лаборатории КЕМА в Приложении). Подтверждённый срок эксплуатации более 6 000 аппаратов, более 10 лет, в т.ч. в цепях собственных нужд генерирующих мощностей Лукомльской ГРЭС, где номинальным режимом работы является 3-4 коммутации ежедневно, а на территории РБ компания уже поставила один из самых крупных объёмов подобного оборудования и это более 50% от общего количества в эксплуатации.
Реклоузер КРУмАЭС на 35 кВ соответствует стандартам MЭК 62271-111, IEK (MЭК) 56, GB 1984, ГОСТ Р 52565-2006, ПУЭ, ТУ BY 790274679.003-2014, СТО ПАО “РОССЕТИ”.

Конструкция непосредственно коммутационного модуля отличается простотой и высокой точностью сборки, а также легкостью в установке. Выключатель соответствует требованиям к гашению дуги в вакууме с многократной коммутацией контактов без дополнительной регулировки. Привод-электромагнитный. Механизм привода смонтирован внутри герметичного корпуса рамного основания и оборудован внешним механизмом ручного отключения.
Шкаф управления, программное обеспечение, контроллер кроме стандартных видов исполнения могут быть укомплектованы под ТЗ заказчика, с учётом опыта эксплуатации. Оборудование легко интегрируется с ИКЗ серии «Практик», а так же прочими системами мониторинга сетей.
Реклоузер 35 кВ КРУмАЭС выполняет следующие задачи:
– Автоматическое секционирование участков распределительных сетей
– Автоматическое отключение и выделение поврежденного участка распределительной сети с сохранением напряжения на неповрежденных участках
– Автоматическое повторное включение линии (АПВ)
– Автоматический сбор, хранение и передача информации о режимах работы распределительной сети и оборудования
– Интеграция в системы телемеханики SCADA
– Учет электроэнергии на отдельных участках сети.

К особенностям реклоузера КРУмАЭС на 10 кВ относится:
– пружинно-моторный привод
– цельнолитая изоляция каждого полюса, не сборная, что обеспечивает надёжность и исключает межфазные замыкания,
– корпус привода изготовлен из нержавеющей стали, что предотвращает коррозию и как следствие повышает надёжность срабатывания и облегчает эксплуатацию.
– поставляемый в комплекте трансформатор напряжения имеет конструктивное преимущество – 2 обмотки. Одна ТСН, с классом точности 3, вторая измерительная, с классом точности 0,5, для направленных защит и измерения напряжения, что значимо увеличивает надёжность, долговечность.

Вакуумный выключатель VS1BEL-10.
При решении задач по модернизации ячейки обеспечена полная совместимость поставляемого оборудования с модернизируемой ячейкой. Разработаны, изготавливаются и применяются комплекты адаптации выключателя к традиционно применяемым ячейкам (КРН-3-10, КСО-272, КСО-366, КРУ-2-10, К-37, КРУН, К-47, К-104 и проч.). Это делает возможным осуществить модернизацию ячейки путем замены морально устаревшего и часто исчерпавшего ресурс масляного выключателя на новый вакуумный VS1BEL-10 с пружинно-моторным приводом. В ходе данного мероприятия заказчик может заменить/добавить требующуюся аппаратуру или приборы —
микропроцессорное реле, счетчик электроэнергии, амперметр, заменить ОПНы, трансформаторы тока, втычные контакты.

Преимуществами перед аналогами являются:

– ток отключения 20-50 кА, номинальный ток 630-4000 А;
– пружинно-моторный привод, который производит автоматическое повторное включение (АПВ) без дополнительного источника питания, а в «аварийном» случае возможно включение вручную при отсутствии оперативного питания;
– высокий механический (25000 циклов) и коммутационный ресурс аппарата, а также эксплуатационный ресурс вакуумной дугогасящей камеры (30 лет);
– относительно небольшая стоимость при высоких качестве и надёжности, в сравнении с аналогичными моделями других производителей;
– наличие сертификатов продукции собственного производства, сертификата соответствия требованиям ISO 9001-2011;
– положительные отзывы клиентов об эксплуатации оборудования, опыт поставок и срок эксплуатации более 10 лет;
– сжатые сроки поставки и гибкие условия поставки;
– отсутствие значительных затрат на обслуживание вакуумных выключателей 10 кВ, отсутствие необходимости приобретения дополнительных блоков питания, управления, для эксплуатации которых требуется высококвалифицированный релейный персонал;
– возможности поставки комплектов адаптации, разработанные, производимые и отгружаемые к выключателям серии VS1BEL-12, ко всем эксплуатируемым типам ячеек КРУ и КСО (КРН-III-10, КРН-II-10, КРУН-10-Л, К-VIII, К-VI-У, КРУ-2-10, К-37, К-13, КСО, К-104, КМ1Ф).
Осуществляем полную модернизацию существующего парка распределительных устройств по схеме «Ретрофит» с заменой морально и физически устаревших маломасляных выключателей на вакуумные, а также аппаратуры релейного отсека.
РЕТРОФИТ: Снижение финансовых затрат при модернизации. При ретрофите заказчик получает в старом корпусе современную по своим возможностям и отвечающую требованиям норм безопасности ячейку по цене в 2, а то и 3 раза ниже, аналогичной новой ячейки. Это возможно благодаря многолетнему опыту и выпускаемому ассортименту комплектов адаптации.

Вакуумные выключатели типа ZW37 на 35 кВ:

Особенности вакуумных выключателей 35 кВ:
– пружинно-моторный привод, удобная для обслуживания конструкция привода 4 соленоида отключения;
– возможность оперирования при отсутствии питания собственных нужд подстанции;
– возможность применения токов катушки отключения по схеме с дешунтированием;
– возможность поставки в комплекте на общей раме с трансформаторами тока корпус шкафа привода и шкафа управления из нержавеющей стали;
– заводская гарантия не менее 5 лет, опыт эксплуатации более 10;

Элегазовые выключатели 110кВ.
Преимущества выключателей LW36A(B)BEL-126:

-Пружинно-моторный привод, удобная для обслуживания конструкция;
-Возможность оперирования при отсутствии питания собственных нужд подстанции;
-Корпус шкафа привода и шкафа управления выполнен из нержавеющей стали;
-Низкое потребление электроэнергии на обогрев (только антиконденсатный нагреватель с микропроцессорным регулированием температуры и влажности в шкафу привода);
-Установка до 3-х соленоидов отключения оперативного питания;
-Возможность вручную накопления энергии необходимой для включения выключателя (ручной взвод пружины);
– Срок службы элегазовых выключателей: 40 лет, гарантия – 5 лет.

Более подробную информацию о коммутационном оборудовании, особенностях и преимуществах, опыте эксплуатации, в т.ч. в Российской Федерации можно получить непосредственно на сайте производителя  коммутационное оборудование
Анализ рынка реклоузеров и вакуумных выключателей, в сочетании цена – качество – простота – шеф-монтаж – доступность сервисов – ассортимент инженерных решений позволяет с уверенностью сказать, что это ЛУЧШЕЕ решение из существующих.
Оборудование поставляется и на территорию России, эксклюзивным в РФ официальным сертифицированным дистрибьютором ООО «НТЦ «Практик-Новатор», г. Москва. Компания уже зарекомендовала себя, как надёжный партнёр по поставке оборудования, инжинирингу и сервисам.

Аватар НТЦ "Практик-Новатор"

Повышение универсальности конструкции крепления разрядников РММ

С целью получения универсальной конструкции крепления разрядника РММ на все виды изоляции, компания ООО «НТЦ «Практик-Новатор» предлагает готовое техническое решение, а так же,  публикует дополнительные, связанные с этим разъяснения.

В таблице ниже приведены существующие конструкции крепления разрядника РММ на штыревую и подвесную изоляцию (Тип 1), а также, вновь разработанный универсальный узел крепления  (Тип 2).

При комплектации устройства арматурой крепления в зависимости от типа изолирующей подвески (Тип.1):

– для штыревой изоляции – обеспечивается вынос искрового промежутка (далее ИП) между электродом РММ и электродом на проводе за пределы вязки, что позволяет применять как плоский электрод, так и электрод ввиде скобы для обеспечения, при необходимости,  оперативного заземления ВЛ. В данном варианте электроды на ВЛ могут дополнительно комплектоваться защитным кожухом.

– для подвесной изоляции – обеспечивается необходимый ИП за счет жесткого крепления 2-х прямых кронштейнов на арматуре изоляции. Необходимый зазор в ИП достигается за счет  вкручивания электродов в резьбовые отверстия РММ и прямого кронштейна. В случае увеличенной строительной высоты гирлянды изоляторов, при невозможности обеспечить требуемый размер ИП, применяется полнорезьбовая шпилька и соединительная гайка для удлинения электрода прямого кронштейна.

Так же, одним из преимуществ конструкции крепления устройства (тип 1) является возможность монтажа устройства совместно  птицезащитными устройствами на ВЛ.

При комплектации устройства арматурой крепления (Тип. 2) обеспечивается универсальность узла крепления РММ для всех типов изоляции. В данном варианте применяется один универсальный прямой кронштейн с закреплённым на нем разрядником РММ.

Для штыревой изоляции электрод с прокалывающим зажимом, возможно крепить на вязке провода. Использование электрода ввиде ответвительной скобы не предполагается (только при укороченной-обрезанной спиральной вязке), т.к. зажим на вязке в данном случае не обеспечивает гарантированного контакта (не будет отвечать требованиям по наложению заземления и безопасности). При необходимости дополнительного оснащения ВЛ скобой для оперативного заземления ее следует монтировать за пределами вязки провода, с защитным кожухом.

Для подвесной изоляции, при комплектации устройства арматурой крепления (Тип. 2), прямой кронштейн с РММ закрепляется на серьге изолирующей подвески, а электрод-зажим крепится непосредственно на провод ВЛ или шлейф. Обеспечение необходимого размера ИП достигается за счет резьбового соединения электрода РММ. В случае увеличенной строительной высоты гирлянды изоляторов, при невозможности обеспечить требуемый размер ИП, применяется полнорезьбовая шпилька и соединительная гайка для удлинения электрода РММ.

ВАЖНО!!! Вся арматура поставляется заказчику (уложена в коробку) в собранном состоянии, с наживленным крепежом, что значительно облегчает и убыстряет монтаж устройства на ВЛ.

Дополнительные разъяснения.

При изменении конструкции в сторону его универсальности любой производитель всегда жертвует другими параметрами – характеристиками, в сравнении со специализированным креплением под каждое устройство. В качестве примера приведём конструкцию ниже.

Рисунок из руководства по эксплуатации РМК-20 показывает, что зазор в ИП значительно превышает заданный в технических характеристиках на устройство размер (60-80мм).

Универсальный крепеж устройства РМК-20 не позволяет обеспечить необходимый размер ИП, при монтаже с подвесной изоляцией, о чем неоднократно заявляли заказчики (например, ООО «Газпромразвитие», оснащение «ВЛ-10кВ Газопровода внешнего транспорта»). Размер ИП при монтаже получается более 150 мм (при требуемом 60-80мм в инструкции по монтажу и эксплуатации производителя). Это может привести к неработоспособности устройства. Разрядное напряжение в данном случае будет значительно превышать заявленное в технических характеристиках (100кВ). Все испытания и как следствие заявленные характеристики, проводятся при фиксированном ИП, согласно инструкции по монтажу и эксплуатации.

Также выявилась невозможность установки такого устройства на ВЛ, оборудованными птицезащитными устройствами (далее ПЗУ), т.к. место монтажа прокалывающего зажима на провод занято ПЗУ. Более того, согласно СТО ПАО Россети, запрещается вывод потенциала  (незащищенного) ближе 70 см от центральной оси изолятора, т.к. такое расстояние является опасным и может быть перекрыто размахом крыла птиц. При установке зажима – электрода молниезащитного устройства на провод СИП в разрыв гофрорукава ПЗУ теряется смысл ПЗУ.

На фото ниже с объекта Газпрома видно, что даже при закрепленном электроде не по инструкции на ушко гирлянды изоляторов, не удается создать необходимый зазор в ИП. Монтаж электрода на провод ВЛ невозможна из-за  установленного птицезащитного кожуха.

В конструкции РМК-20 с натяжной изоляцией и установкой прокусывающего зажима на шлейф, выставление необходимых размеров ИП при монтаже возможно, но стабильность ИП под воздействием атмосферных воздействий на ВЛ так же под сомнением, ввиду подвижности конструкции. Всем известно, что грозы сопровождаются осадками, увлажнением изоляции и шквалистым ветром.

Выводы:

  • Разработанное крепление РММ (тип.1) конструктивно нацелено на максимально возможное сохранение ИП в процессе эксплуатации, а так же возможность использования РММ совместно с заземляющим зажимом и ПЗУ, а так же, в соответствии с требованиями СТО ПАО «Россети».
  • При эксплуатации универсального крепления альтернативного производителя были выявлены его недостатки, которые были учтены при разработке универсального крепления РММ, по требованию заказчика.
  • В универсальном креплении РММ необходима установка зажима на вязку, что скорее всего, приведёт к невозможности установки заземляющего зажима, а так же, к потере смысла в ПЗУ в месте (фазе) установки молниезащитного устройства, но при этом, решён главный вопрос стабильности ИП, для всех типов изоляции, за счёт резьбового соединения электрода основного модуля РММ, с возможным его удлинением специальной шпилькой.
  • Без сомнения, каждый из типов крепления имеет свои достоинства и недостатки и заказчик вправе требовать наиболее подходящую в его случае конструкцию, комплектацию и тип крепления, выбирая исходя из специфики эксплуатируемых сетей и внутренних стандартов.

Все предложенные изменения внесены в конструкторскую документацию, ТУ, а так же дорабатываются альбомы типовых проектных решений.

Аватар НТЦ "Практик-Новатор"

О применении ОПН и устройств молниезащиты на базе варисторов, для грозозащиты ВЛ 6-10 кВ

Г.В. Подпоркин, д-р техн. наук; В.Е. Пильщиков, канд. техн. наук; А.Д. Сиваев, канд. техн. Наук, 01.09.2009

Рубрика: Кабельно-проводниковая продукция и аксессуары, Метки: КАБЕЛЬ-news №8, 2009 Актуально, Информация предоставлена: Журнал “КАБЕЛЬ-news”

По распределительным сетям 6-10 кВ осуществляется непосредственное электроснабжение потребителей, и от надежности их работы в значительной мере зависит надежность электроснабжения в целом. Одной из основных причин аварий и нарушений являются грозовые перенапряжения на воздушных линиях (ВЛ), вызывающие импульсные перекрытия и разрушения изоляторов и приводящие к дуговым замыканиям, сопутствующим повреждениям оборудования, отключениям линий. Аварийные отключения ВЛ 6-10 кВ по причине грозовых перенапряжений составляют до 40% от общего числа их отключений.

Действовавшие долгое время в России нормы не предусматривали какой-либо специальной защиты от грозовых перенапряжений ВЛ с неизолированными проводами напряжением до 20 кВ, за исключением случаев защиты отдельных точек ВЛ с ослабленной изоляцией, или с повышенными требованиями по надежности. В этих местах предполагалась установка трубчатых или вентильных разрядников, нелинейных ограничителей перенапряжений (ОПН), а также искровых промежутков при наличии автоматического повторного включения (АПВ), эффективность которого для распределительных сетей составляет не более 50%. Поскольку оно, к тому же, негативным образом отражается на коммутирующем и другом высоковольтном оборудовании, АПВ применяется далеко не везде.

Такое объективное состояние проблемы грозозащиты  распределительных ВЛ приводило к признанию неизбежности их грозовых аварийных отключений и повреждений в силу отсутствия экономически доступных технических средств.

Возможность решить проблему грозозащиты ВЛ 6- 10 кВ появилась с появлением длинно-искровых разрядников (РДИ) [1]. Принцип действия РДИ состоит в том, что за счет использования эффекта скользящего разряда обеспечивается весьма длинный путь перекрытия по поверхности РДИ. Благодаря большой длине пути перекрытия исключается переход импульсного разряда в силовую дугу промышленной частоты. Отличительной особенностью РДИ является то обстоятельство, что разряд происходит вне аппарата и не представляет для него опасности.

Преимущества РДИ по сравнению с другими системами грозозащиты ВЛ подтверждены решением НТС РАО «ЕЭС России» от 24.03.2000. РДИ рекомендованы «Методическими указаниями по защите распределительных электрических сетей напряжением 0,4-10 кВ от грозовых перенапряжений» АО «ФСК ЕЭС», 2004 и «Положением о технической политике ОАО «ФСК ЕЭС» в распределительном электросетевом комплексе», ФСК, 2006. В настоящее время в сетях 6-10 кВ успешно эксплуатируются более 200 тыс. РДИ.

За рубежом для грозозащиты ВЛ среднего класса напряжения (СН) 6-70 кВ применяются различного типа стержневые искровые промежутки (или, как их еще называют, «дугозащитные рога»), а также ОПН. Недостатки «дугозащитных рогов» хорошо известны (см., например, [1]), и в настоящее время на ВЛ 6-10 кВ они запрещены «Положением о технической политике» ФСК [2].

Хорошо известно также, что для защиты оборудования на подстанциях во всем мире, в том числе и в нашей стране, успешно применяются ОПН. Общее число установленных в мире ОПН оценивается сотнями миллионов штук. С ориентировкой на информацию об успешном применении ОПН на подстанциях, а также об использовании ОПН на ВЛ, в нашей стране также делаются попытки по грозозащите ВЛ СН при помощи ОПН. В этой связи представляется важным и своевременным проанализировать условия работы ОПН на ВЛ СН, а также зарубежный опыт их применения на таких линиях.

Условия работы ОПН на подстанциях и на ВЛ

На подстанциях ОПН защищают оборудование от грозовых перенапряжений, приходящих по ВЛ (см. рис. 1). Наибольшее значение импульса грозового перенапряжения ограничено уровнем линейной изоляции. Если грозовое перенапряжении на проводе ВЛ больше, чем разрядное напряжение линейного изолятора (или гирлянды изоляторов), изолятор перекрывается, и напряжение срезается до нуля. При этом образуется срезанный импульс, длительностью в несколько микросекунд. Проходя по проводу значительное расстояние, он несколько сглаживается и уменьшается по величине. Поэтому для испытаний ОПН, устанавливаемых на подстанциях, МЭК и ГОСТ рекомендуют грозовой импульс 4/10 мкс [3].

При воздействии такого короткого импульса энергия, которую должен рассеять ОПН, относительно невелика, и большинство применяемых на подстанциях ОПН справляются с этой задачей. ОПН, установленный на ВЛ СН без грозозащитного троса, работает совершенно в других, гораздо более тяжелых, условиях. При ударе молнии в провод вблизи опоры часть тока молнии расходится по проводу в разные стороны от места удара. Волновое сопротивление провода составляет примерно 400 Ом, волновое сопротивление проводов, расходящихся в обе стороны от места удара молнии, вдвое меньше, т.е. 200 Ом, а сопротивление заземления опоры может иметь величину порядка 10 Ом. Поэтому в первый момент основная доля тока протекает через установленный на пораженной опоре ОПН. В дальнейшем, при подходе волны грозового перенапряжения на соседние опоры, срабатывают ОПН, если они установлены, либо перекрываются изоляторы, если волна перенапряжения достаточна велика и ОПН не установлены. При этом соседние опоры начинают участвовать в отводе тока молнии на землю и облегчают условия работы ОПН, установленного на пораженной опоре. Длительность импульса тока, протекающего через пораженный ОПН, уменьшается по сравнению со случаем протекания тока в одиночном молниеотводе. Тем не менее, она достаточно велика. Интересно отметить, что для испытания средств грозозащиты, включающих одиночные молниеотводы, «Инструкция по молниезащите» [5] рекомендует импульс длительностью 350 мкс.

Обычно удар молнии состоит из многократных импульсов. В одном ударе может быть от одного до 20 импульсов тока при среднем числе импульсов 3 и временном интервале между импульсами порядка 15-50 мсек [6]. За столь короткое время тепловая энергия в ОПН не успевает рассеяться, и это обстоятельство должно учитываться при испытаниях и выборе ОПН. Для варисторов, входящих в ОПН, предназначенных для грозозащиты ВЛ, новые стандарты МЭК [6,7] среди прочих испытаний рекомендуют испытание импульсом 90/200 мкс, который учитывает также и многократность разряда молнии. Таким образом, длительность импульса тока, которым следует испытывать ОПН, предназначенный для установки на ВЛ, примерно на порядок больше, чем длительность испытательного импульса подстанционных ОПН.

Международный опыт

При освоении новой технологии, в частности — применения ОПН для грозозащиты ВЛ СН, весьма поучительно и полезно проанализировать зарубежный опыт. Наибольший опыт применения ОПН на ВЛ СН накоплен в Японии. В Японии очень жесткие нормы по надежности электроснабжения. Каждый перерыв в электроснабжении ведет к выплатам значительных неустоек потребителям. Поэтому вопросам повышения надежности электроснабжения энергосистемы уделяют самое серьезное внимание. Для уменьшения грозовых отключений еще в 1970 гг. в Японии стали устанавливать ОПН на ВЛ 6,6 кВ, которые являются основными распределительными сетями в этой стране [6]. Первоначально ОПН устанавливались без искрового промежутка между проводом и заземленной опорой. Опыт эксплуатации показал, что вследствие большого числа аппаратов, установленных параллельно изоляторам, снизилась надежность работы линий из-за выхода ОПН из строя при рабочем напряжении и внутренних перенапряжениях.

Следующий этап развития этой технологии состоял в том, что относительно маломощные ОПН с номинальным разрядным током грозового импульса 2,5 кА устанавливались на ВЛ 6,6 кВ с воздушным промежутком. Благодаря наличию искрового воздушного промежутка ОПН перестали подвергаться воздействию внутренних перенапряжений, и надежность работы ВЛ в нормальном эксплуатационном режиме повысилась.

ОПН успешно защищали ВЛ от индуктированных грозовых перенапряжений, и число грозовых отключений существенно снизилось. Однако, при прямом ударе молнии (ПУМ) в провод ВЛ происходило разрушение ОПН на пораженной и на соседних опорах. Для исключения разрушений ОПН от ПУМ была предпринята попытка увеличения энергоемкости ОПН. На ряд линий были установлены ОПН с номинальным током 5 кА, и в течение нескольких лет осуществлялось наблюдение за этими линиями. Мониторинг показал, что при увеличении номинального тока ОПН с 2,5 кА до 5 кА число отключений и разрушений ОПН вследствие ПУМ в ВЛ практически не изменилось [9]. Этот результат объясняется тем, что реальные токи молнии существенно больше, чем 5 кА. Они лежат в диапазоне от 2 до 200 кА. Среднее значение тока молнии составляет около 30 кА [7].

В результате было принято решение оснастить ВЛ 6,6 кВ грозозащитными тросами и ОПН с номинальным током 2,5 кА с воздушными промежутками. В настоящее время практически все линии этого класса защищены тросами и ОПН. Благодаря этим двум весьма дорогостоящим мероприятиям грозовые отключения были резко сокращены. Тем не менее, отмечаются единичные случаи выхода из строя ОПН даже на ВЛ, защищенных тросами, при ПУМ весьма мощных зимних положительных молний, которые могут иметь токи более 100 кА и длительность импульса порядка тысячи микросекунд.

Таким образом, длительный и обширный опыт эксплуатации в Японии свидетельствует о том, что ОПН на ВЛ СН надежно и безаварийно работают только в сочетании с грозозащитным тросом.

Исследования эффективности работы ОПН на ВЛ СН без грозозащитного троса проводились и в США [10]. В 1993-1995 в энергосистеме Лонг-Айленда на трех ВЛ 13 кВ были установлены ОПН: на одной линии ОПН устанавливались на каждую опору на каждую фазу, на другой — по три штуки на опору через двести метров, и на третьей — через каждые 400 м. Две аналогичные линии были контрольными, т. е. без дополнительных ОПН, установленных на линии. В течение трех лет осуществлялся мониторинг этих линий. По окончании срока наблюдения были обработаны и опубликованы результаты наблюдений [10]. По данным авторов число отключений не уменьшилось, а даже несколько выросло. Авторы объясняют это тем, что и до установки дополнительных ОПН на ВЛ было достаточно много ОПН, защищавших столбовые трансформаторные подстанции, и одновременно изоляцию участков ВЛ от индуктированных перенапряжений. Установка дополнительных ОПН не повлияла на эффективность грозозащиты, т. к. ОПН без троса не смогли защитить ВЛ от отключений при ПУМ в провода.

В [11] приведен анализ международного опыта по грозозащите ВЛ СН и защищенных проводов от пережога дугой сопровождающего тока. В статье рассмотрены различные способы защиты, в том числе и при помощи ОПН. Китайские специалисты пришли к выводу, что ОПН на ВЛ без грозозащитного троса — дорогое мероприятие, требующее значительных эксплуатационных расходов на замену вышедших из строя ОПН при ПУМ.

Таким образом, международный опыт эксплуатации ОПН на ВЛ СН показывает, что они могут успешно работать лишь в сочетании с грозозащитным тросом, но это слишком дорогое решение.
Экспериментальная проверка

В последнее время для защиты ВЛ 10 кВ от грозовых перенапряжений предлагается, так называемое, устройство защиты от грозовых перенапряжений (УЗПН), состоящее из ОПН на напряжение 12 кВ в корпусе из кремнийорганической резины с полимерным каркасом и варисторами диаметром 45 мм, а также искрового воздушного промежутка (рис. 2, а). Среди электрических характеристик УЗПН указано, что аппарат выдерживает два импульса 65 кА 4/10 мкс., а на сайте изготовителя приводятся рассуждения о том, что токи молнии, превышающие 65 кА, встречаются крайне редко и поэтому выход из строя УЗПН при ПУМ — явление весьма маловероятное. Следует обратить внимание на то, что заявленный импульс тока — короткий, всего 10 мкс, что, как было показано выше, соответствует условиям работы ОПН на подстанциях, но не соответствует реальным условиям работы ОПН на ВЛ без грозозащитного троса.

ОАО «Холдинг МРСК» организовало проверку соответствия серийно выпускаемых устройств защиты от грозовых перенапряжений, устанавливаемых на ВЛ, требованию по стойкости к токовым воздействиям при прямом ударе молнии с учетом реальных временных параметров импульсов. Среди прочих средств защиты от грозовых перенапряжений были проведены испытания УЗПН. Испытания проводились в лаборатории ГОУ ВПО ВИТУ с целью проверки соответствия УЗПН требованиям МЭК в части воздействия импульсного тока с временными параметрами 90/200 мкс. [5]. Испытаниям подвергались три образца серийно выпускаемого изделия УЗПН. В связи с тем, что технические характеристики испытательного оборудования не позволяли в полной мере воспроизвести импульсный ток, с амплитудно-временными параметрами заданными МЭК, взамен однократного импульса 90/200 мкс к испытуемым изделиям прикладывались четыре импульса тока заданной амплитуды с временными хар-ми 20/50 мкс. Интервал между импульсами составлял около 5 минут. Результаты испытаний приведены в табл. 1.

Как видно из табл. 1, все три образца разрушились при воздействии четвертого импульса (рис. 2, б). Поэтому испытательная лаборатория ГОУ ВПО ВИТУ сделала следующее заключение: «Испытуемый УЗПН подвержен выходу из строя или полному разрушению в форме взрыва при пропускании неоднократных (двух, трех, четырех) импульсов тока с амплитудой 20 кА и временными параметрами 20/50 мкс. и, исходя из пересчета по интегральному эффекту, соответственно, не способен быть стойким к воздействию однократного импульса тока молнии с нормированными стандартом IEC 60099-4 параметрами по времени 90/200 мкс при амплитуде тока 20 кА.»

Заключение
Вероятность появления тока молнии, превышающего 20 кА, составляет Pкр = 82% [7]. Таким образом, почти каждый удар молнии в линию будет приводить к разрушению установленных на ней УЗПН.

На основании зарубежного опыта эксплуатации ОПН на ВЛ среднего напряжения и экспериментальной проверки работоспособности УЗПН при воздействии импульсов тока молнии реальной длительности можно сделать вывод от том, что ОПН на ВЛ 10 кВ без грозозащитного троса подвержены частым разрушениям, и их использование для грозозащиты ВЛ нецелесообразно.

Литература
1. Г. В. Подпоркин, А. Д. Сиваев «Об эффективности системы грозозащиты сетей 6 — 10 кВ длинно-искровыми разрядниками», «Энергетик» 6, 2009, C. 5-8.

  1. «Положения о технической политике ОАО «ФСК ЕЭС» в распределительном электросетевом комплексе» (ФСК, 2006 г.).
  2. ГОСТР 52725-2007 «Ограничители перенапряжений нелинейные для Электроустановок переменного тока напряжением от 3 до 750 кВ».
  3. «Инструкция по молниезащите зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» СО 153-34.21.122-2003.
    5. IEC 60099-4, Edition 2.1, 2006-07: Surge arresters — Part

4: Metal-oxide surge arresters without gaps for a.c. systems.

  1. Project IEC 60099-8: Externally Gapped Line Arresters (EGLA).
  2. Lightning and Insulator Subcommittee of the T&D Committee «Parameters of Lightning Strokes: A review», IEEE Trans. On Power Delivery, Vol. 20, No. 1, January 2005, p. 346- 358.
  3. M. Washino, A. Fukuyama, K. Kito and K. Kato, «Development of current limiting arcing horn for prevention of lightning faults on distribution lines,» IEEE Trans. Power Del., Vol. 3, No. 1, January 1988, p. 187–196.
  4. K. Nakada et. al. «Energy Absorption of Surge Arresters on Power Distribution Lines due to Direct Lightning Strokes-Effects of an Overhead Ground Wire and Installation Position of Surge Arresters», IEEE Transactions on Power Delivery, Vol.12, No. 4, October 1997, p. 1779-1785.
  5. T. A. Short, R. H. Ammon «Monitoring Results of the Effectiveness of Surge Arrester Spacings on Distribution Line Protection», IEEE Trans. On Power Delivery, Vol. 14, No. 3, July 1999, p. 1142-1150.
  6. J. He, S. Gu, S. Chen, R. Zeng «Discussion on Measures Against Lightning Breakage of Covered Conductors on Distribution Lines» IEEE Transactions on Power Delivery, Vol.23, No. 2, April 2008, pp.693-702 (см. перевод статьи «Воздушные линии с защищенными проводами: способы грозозащиты», «Новости Электротехники» 2008 г. №4(52) и №5(53)).
Аватар НТЦ "Практик-Новатор"

Современные компактные пункты коммерческого учёта

Измерительные трансформаторы тока и напряжения, комплексные решения для коммерческого и технического учёта, устройства отбора мощности.

Опыт применения и эксплуатации:

В рамках  цифровой трансформации 2030  и ФЗ N 522-ФЗ от 27 декабря 2018 года для решения задач по созданию интеллектуальной  системы учета электрической энергии, организации технического и коммерческого учёта  электроэнергии, а также снижения нетехнических потерь в сетях, предлагаем Вам рассмотреть эффективное применение компактных решений на основе измерительных устройств iTOR.

  1. ПКУ iTOR-35-PN и iTOR-110-PN – автономные пункты коммерческого учёта 35 и 110 кВ, предназначены для установки на фактических границах балансовой принадлежности субъектов рынка электроэнергетики: на опорах ВЛ, включая отпайки, или в ОРУ, ЗРУ подстанций без необходимости их расширения, в т.ч. на вводных порталах ПС.

Основные характеристики iTOR-110-PN и iTOR-35-PN: вес измерительной части на одну фазу составляет 35-50 кг, класс точности измерений по напряжению/току – 0,2/0,2S или 0,5/0,5S.

Применение пунктов коммерческого учёта i-TOR позволяет снизить стоимость и сроки реализации проектов по модернизации и строительству АИИС КУЭ в высоковольтных сетях:

  1. Измерители напряжения i-TOR-6(10)-U-PN, i-TOR-15-UPN и i-TOR-20-UPN – предназначены для измерения напряжения при организации узлов учёта электроэнергии в кабельных линиях 6(10), 15 и 20 кВбез расширения распределительных устройств:
  • в камерах КСО – корпус измерителя выполнен в габаритах стандартных опорных изоляторов 10, 15, 20 кВ, что позволяет размещать его в кабельном отсеке или на сборных шинах секции;
  • в моноблоках с элегазовой изоляцией (КРУЭ RM-6, Safe Ring, 8DJH и их аналоги) – корпус измерителя выполнен в навинчиваемом исполнении, монтируется непосредственно в кабельные адаптеры RICS производства Raychem и их аналоги.

Применение i-TOR-6(10)-U позволяет быстро и с минимальными вложениями организовать коммерческий учет электроэнергии в любых городских РП и ТП,  не требует расширения распределительного устройства и/или установки дополнительной измерительной ячейки, а также существенно упрощает монтаж оборудования.

  1. Устройства отбора мощности для обеспечения автономного питания:

е-TOR-35-PN, е-TOR-110-PN.

ПКУ i-TOR работают с любыми типами счетчиков, интегрируются в любую АИИС КУЭ, сертифицированы, отвечают всем нормативам РФ.

Оборудование i-TOR разработано и производится в РФ, внесено в Реестр типов средств измерений РФ и подтверждено в реестрах средств измерений республик Беларусь и Казахстан.

Постоянными заказчиками уже являются ДЗО ПАО «Россети» (ПАО «МОЭСК», ОАО «МРСК Урала», АО «Тюменьэнерго» , и т.д.), подразделения ПАО «НК «Роснефть», АО «ОЭК» и многие другие сетевые компании России и ближнего зарубежья. Ниже в публикации мы приведём отзывы ПАО «МОЭСК», ООО «Энергошаля» и АО «КРАСЭКО», а так же референс-лист и примеры реализации пунктов коммерческого учета i-TOR в других компаниях. Используя опыт, накопленный более чем за 5 лет участия в проектах коммерческого и технического учёта удалось создать не просто инновационные компактные устройства и комплексные решения ПКУ, но и добиться стабильной надёжности технического исполнения, а также доказать высокую эффективность выпускаемого оборудования и решений.

В отдельных проектах, где техническое задание содержит ограничения по массогабаритным характеристикам оборудования, где учтены преимущества исключающие землеотведение, значимо сокращающие проектные и строительно-монтажные работы, а как следствие и стоимость проектов приведённые в статье решения стали незаменимы.

В рамках презентации решений i-TOR на Всероссийском съезде “Лидеры энергетики” (г. Челябинск, 29-31.08.19), и при последующем обсуждении реализации концепции “Цифровая трансформация – 2030”, направленной на цифровизацию электросетевого комплекса РФ, организованной Майоровым А.В. и Ливинским П.А., была подтверждена потребность в скорейшем масштабном применении решений i-TOR в сетях ПАО «Россети», а также достигнута договоренность о проведении в конце сентября НТС при участии главных инженеров ДЗО с целью утверждения дорожной карты.

Помимо массового применения решений компании в РФ и странах ближнего зарубежья наша команда прилагает большие усилия по выведению продукции на международные рынки, участвуя в крупнейших мировых энергетических выставках и конференциях, результатом которых стал интерес к решениям компании и договоренности о прохождении опытно-промышленной эксплуатации в ряде стран.

 

Результаты эксплуатации выносных пунктов коммерческого учета i-TOR 110 кВ
в Восточных сетях ПАО «МОЭСК». Официальное письмо из Восточного управления «Энергоучет» ПАО «МОЭСК»:

 

Референс-лист проектов реализации узлов коммерческого учёта на базе интеллектуальных измерительных аппаратов iTOR

 

Пример реализации автономного пункта коммерческого учёта i-TOR-110-PN на опоре ВЛ-110 кВ

Пример реализации автономного пункта коммерческого учёта i-TOR-110-21-PN на ПС-110 кВ

 

Пример реализации автономного пункта коммерческого учёта i-TOR-35-11-PN на опоре ЛЭП-35 кВ

 

Реализация коммерческого  учёта с применением i-TOR-6(10)-U-PN

 

Примеры реализации коммерческого учёта в кабельных линиях c применением измерителей напряжения i-TOR-6(10)-U-PN

 

Пример установки устройств измерения напряжения iTOR-6(10)-UPN при реконструкции городских РП, ТП с воздушной изоляцией

Пример шкафа учета iTOR-10-U-PN на 2 точки учета:

Продукция компании с маркировкой:   i-TOR-   –  – PN, отличается повышенной надёжностью для эксплуатации в суровых климатических условиях России и стран ближнего зарубежья и испытана по специальным требованиям к надёжности.

Координаты для связи:

Официальный представитель производителя

НТЦ “Практик-Новатор” ООО

127473, РФ, Москва, 1-й Волконский пер., дом 13, стр. 2

+7 (499) 993-04-56

all@practic-novator.ru

www.practic-novator.ru

 

Аватар НТЦ "Практик-Новатор"

Нормативные документы ПЗУ

 Нормативные документы, предписывающие и регламентирующие обязательное применение птицезащитных устройств (ПЗУ) на объектах электросетевой инфраструктуры.

   Научно-Технический Центр «Практик-Новатор» получает достаточно большое количество запросов, как от электросетевых компаний, так и от проектных организаций по поводу нормативной документации по применению устройств ПЗУ. Данные вопросы приобретают особую актуальность в РФ одновременно с общемировыми трендами на усиление защиты окружающей среды, природы, животных и учёту факторов, влияющих на экологию и гармоничное развитие любых инфраструктурных проектов. Достаточно сказать, что объём рынка ПЗУ в РФ последние годы растёт на 25-30% ежегодно.

Актуальность регламентирующих документов связана не только с обоснованием применения ПЗУ и связанных с этим расходов, но и с многообразием птицезащитных устройств. Ассортимент ПЗУ: изолирующего, антиприсадочного АПЗУ, комбинированного, маркерного, барьерного, насестного и гнездообразующего типов определяется как разнообразием объектов энергетики и территорий их размещения, так и разновидностями птиц со спецификой поведения, среды обитания и миграции. Птицезащитные устройства должны обеспечить как защиту птиц от поражения электрическим током, так и воздушную линию или иной объект электроэнергетики от пагубного воздействия птиц. Именно этот ключевой фактор необходимо учитывать при выборе ПЗУ для оснащения объектов электроэнергетики.

Существует целый свод различных норм международного, федерального и регионального уровней, регламентирующих проведение мероприятий по защите птиц от гибели на ЛЭП. Приведём основные.

  • Конвенция о биологическом разнообразии (Рио–де–Жанейро, 5 июня 1992 года) Россия ратифицировала Конвенцию (Федеральный закон от 17.02.1995 № 16–ФЗ). Конвенция вступила в силу для России 04.07.1995. Статья 8. Конвенции содержит положения, согласно которым каждая Договаривающаяся Сторона: d) содействует защите экосистем, естественных мест обитания и сохранению жизнеспособных популяций видов в естественных условиях; f) принимает меры по реабилитации и восстановлению деградировавших экосистем и содействует восстановлению находящихся в опасности видов, в частности, посредством разработки и осуществления планов и других стратегий рационального использования; k) разрабатывает или осуществляет необходимые законодательные нормы и/или другие регулирующие положения для охраны находящихся в опасности видов и популяций; l) в случаях, когда установлен факт существенного неблагоприятного воздействия на биологическое разнообразие, регламентирует или регулирует соответствующие процессы и категории деятельности. РОССИЙСКОЕ ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВО
  • Конституция Российской Федерации (от 25 декабря 1993 года) Статья 58. Конституции гласит: «Каждый обязан сохранять природу и окружающую среду, бережно относиться к природным богатствам».
  • Федеральный закон от 10 января 2002 № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды» Статья 3 указанного Закона содержит ряд соответствующих принципов: – презумпция экологической опасности планируемой хозяйственной и иной деятельности; – приоритет сохранения естественных экологических систем, природных ландшафтов и природных комплексов; – обеспечение снижения негативного воздействия хозяйственной и иной деятельности на окружающую среду в соответствии с нормативами в области охраны окружающей среды, которого можно достигнуть на основе использования наилучших существующих технологий с учетом экономических и социальных факторов; – сохранение биологического разнообразия; – запрещение хозяйственной и иной деятельности, а также реализации проектов, которые могут привести к деградации естественных экологических систем, изменению и (или) уничтожению генетического фонда растений, животных и других организмов, истощению природных ресурсов и иным негативным изменениям окружающей среды. Следует также учитывать требования в области охраны окружающей среды при осуществлении хозяйственной и иной деятельности, предусмотренные (ст.ст. 34 – 40) настоящего Закона.
  • Закон РФ от 24 апреля 1995 года N 52-ФЗ «О животном мире» Основные требования по предотвращению негативного влияния хозяйственной и иной деятельности на объекты животного мира содержатся в статьях 22, 24, 28 данного Закона. Статья 22, посвящённая сохранению среды обитания объектов животного мира, гласит: «Любая деятельность, влекущая за собой изменение среды обитания объектов животного мира и ухудшение условий их размножения, нагула, отдыха и путей миграции, должна осуществляться с соблюдением требований, обеспечивающих охрану животного мира. При размещении, проектировании и строительстве населенных пунктов, предприятий, сооружений и других объектов, совершенствовании существующих и внедрении новых технологических процессов … и осуществлении других видов хозяйственной деятельности должны предусматриваться и проводиться мероприятия по сохранению среды обитания объектов животного мира и условий их размножения, нагула, отдыха и путей миграции, а также по обеспечению неприкосновенности защитных участков территорий и акваторий (часть в редакции, введенной в действие с 17 марта 2009 года Федеральным законом от 14 марта 2009 года N 32-ФЗ). При размещении, проектировании и строительстве аэродромов, железнодорожных, шоссейных, трубопроводных и других транспортных магистралей, линий электропередачи и связи, а также каналов, плотин и иных гидротехнических сооружений должны разрабатываться и осуществляться мероприятия, обеспечивающие сохранение путей миграции объектов животного мира и мест их постоянной концентрации, в том числе в период размножения и зимовки». Статья 24 «Охрана редких и находящихся под угрозой исчезновения объектов животного мира» содержит запрет на действия, потенциально опасные для определенной категории животных («краснокнижных видов»): «Действия, которые могут привести к гибели, сокращению численности или нарушению среды обитания объектов животного мира, занесенных в Красные книги, не допускаются. Юридические лица и граждане, осуществляющие хозяйственную деятельность на территориях и акваториях, где обитают животные, занесенные в Красные книги, несут ответственность за сохранение и воспроизводство этих объектов животного мира в соответствии с законодательством Российской Федерации и законодательством субъектов Российской Федерации». Статья 28 содержит требования, направленные на предотвращение заболеваний и гибели объектов животного мира при осуществлении производственных процессов, эксплуатации транспортных средств и линий связи и электропередачи: «Юридические лица и граждане обязаны принимать меры по предотвращению заболеваний и гибели объектов животного мира … при эксплуатации … транспортных средств, линий связи и электропередачи. Требования к предотвращению гибели объектов животного мира при осуществлении производственных процессов, а также при эксплуатации транспортных магистралей, трубопроводов и линий связи и электропередачи разрабатываются специально уполномоченными государственными органами по охране, контролю и регулированию использования объектов животного мира и среды их обитания в соответствии с разграничением полномочий, предусмотренным статьями 5 и 6 настоящего Федерального закона, и утверждаются соответственно Правительством Российской Федерации и высшим исполнительным органом государственной власти субъекта Российской Федерации» (часть в редакции, введенной в действие с 1 января 2008 года Федеральным законом от 29 декабря 2006 года N 258-ФЗ).
  • Требования по предотвращению гибели объектов животного мира при осуществлении производственных процессов, а также при эксплуатации транспортных магистралей, трубопроводов, линий связи и электропередачи» (утв. пост. Правительства РФ от 13 августа 1996 года N 997) – важный подзаконный акт, содержащий конкретные указания относительно применения птицезащитных устройств. Установлено, что настоящие Требования подлежат выполнению при … эксплуатации … линий электропередачи мощностью от 6 кВ и выше и линий проводной связи. Глава VII указанного документа содержит требования, обязательные для соблюдения при проектировании, строительстве и эксплуатации линий связи и электропередачи. Наиболее значимыми применительно к проблеме «Птицы и ЛЭП» являются положения пунктов 33, 34 и 37 настоящих Требований. Пункт 33 гласит: «При проектировании и строительстве новых линий связи и электропередачи должны предусматриваться меры по предотвращению и сокращению риска гибели птиц в случае соприкосновения с токонесущими проводами на участках их прикрепления к конструкциям опор, а также при столкновении с проводами во время пролета». Пункт 34 гласит: «Линии электропередачи, опоры и изоляторы должны оснащаться специальными птицезащитными устройствами, в том числе препятствующими птицам устраивать гнездовья в местах, допускающих прикосновение птиц к токонесущим проводам. Запрещается использование в качестве специальных птицезащитных устройств неизолированных металлических конструкций». Пункт 37 гласит: «Трансформаторные подстанции на линиях электропередачи, их узлы и работающие механизмы должны быть оснащены устройствами (изгородями, кожухами и другими), предотвращающими проникновение животных на территорию подстанции и попадание их в указанные узлы и механизмы».
  • Методика исчисления размера вреда, причиненного объектам животного мира, занесенным в Красную книгу Российской Федерации, а также иным объектам животного мира, не относящимся к объектам охоты и рыболовства и среде их обитания, утверждённая приказом Минприроды России от 28 апреля 2008 года N 107 (с изм., утв. прик. МПР РФ от 12 декабря 2012 г. N 429 г.), является важным средством экономического стимулирования владельцев ЛЭП к выполнению птицезащитных мероприятий. Использование нормативов стоимости птиц*, приведённых в данной методике, позволяет оценить эффект от выполнения птицезащитных мероприятий, определяемый как сумма предотвращённого ущерба. Прим.*: стоимость воробья, грача, галки, вороны – 1 тыс. руб, курганника – 25 тыс. руб., степного орла – 50 тыс. руб., орла-могильника – 100 тыс. руб., беркута – 300 тыс. руб., балобана – 600 тыс. руб. (!), в то время как стоимость одного комплекта птицезащитных устройств составляет менее 1 тыс. рублей (ниже стоимости вороны или воробья).
  • «Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей», утверждённые приказом Минэнерго РФ от 13 января 2003 года № 6, являются важным ведомственным документом, предусматривающим оснащение электроустановок специальными устройствами, обеспечивающими соблюдение установленных санитарных норм и правил и природоохранных требований. Пункт 1.7.25. указанных Правил гласит: «Эксплуатация электроустановок без устройств, обеспечивающих соблюдение установленных санитарных норм и правил и природоохранных требований, или с неисправными устройствами, не обеспечивающими соблюдение этих требований, не допускается» (Глава 1.7. Правила безопасности и соблюдения природоохранных требований). Для обеспечения исправности птицезащитных устройств (соблюдения законности при их установке и эксплуатации) следует обращать внимание на их конструкционную совместимость с узлами крепления проводов к изоляторам, на комплектность ПЗУ и их целостность.
  • «Правила устройства электроустановок (ПУЭ)» (Глава 2.5. Воздушные линии электропередачи напряжением выше 1 кB), утверждённые приказом Минэнерго России от 20 мая 2003 г. № 187, также являются значимым ведомственным нормативным актом, обязывающим владельцев электроустановок принимать меры по предотвращению негативных последствий взаимодействия птиц и ЛЭП. Пункт 2.5.36. настоящих Правил содержит альтернативное решение проблемы «Птицы и ЛЭП» в виде конкретного указания: «В районах расселения крупных птиц для … предотвращения гибели птиц следует … не использовать опоры ВЛ со штыревыми изоляторами». Однако при этом следует иметь в виду, что применение подвесной изоляции может обеспечивать орнитологическую безопасность только при соблюдении достаточной минимальной длины изоляторной подвески, которая должна быть соразмерной наиболее крупным птицам, контактирующим с ЛЭП в данной местности (орлы, филины, аисты и др.)! По мнению германских специалистов, расстояние от неизолированного провода возле изолятора (место вероятного сидения птицы) до точки крепления изолятора к траверсе (места вероятного касания птицы заземлённой металлической конструкции) должно быть не менее 600 мм. Очевидно, что в данном случае приведённое из ПУЭ правило следует применять в исключительных случаях, в местах, где из-за чрезмерно высокой концентрации крупных ЛЭПзависимых птиц птицезащитные устройства не могут обеспечить эффективного предотвращения электрозамыканий и загрязнения изоляторов, вызываемых птицами. Таким образом, несмотря на некоторое несовершенство и противоречивость отдельных нормативных правовых и ведомственных нормативных актов, в Российской Федерации на настоящий момент сложилась правовая база, позволяющая обеспечивать предотвращение гибели птиц при их взаимодействии с ЛЭП и иными электроустановками, независимо от сроков ввода их в эксплуатацию.

Выводы и рекомендации.

  1. Наиболее актуальными и современными на наш взгляд являются созданные в 2015 году современные отраслевые стандарты СТО ПАО Россети:

– СТО 34.01-2.2-010-2015 ПЗУ для ВЛЭП и открытых РУП. Общие технические Требования.

https://www.rosseti.ru/investment/standart/corp_standart/doc/34.01-2.2-010-2015.pdf

– СТО 34.01-2.2-011-2015 ПЗУ для ВЛЭП и открытых РУП. Правила приёмки и методы испытаний.

https://www.rosseti.ru/investment/standart/corp_standart/doc/34.01-2.2-011-2015_2.pdf

  1. Заказчику необходимо обратить внимание на соответствие материалов и свойств ПЗУ стандартам, заданным отраслевыми СТО, как например горючестойкость, механическая прочность, недопустимость использования силикона, металла или стеклопластика. Силикон легко может быть повреждён, порван и/или сорван с защищаемой поверхности крупными птицами, а металл или стеклопластик с большой вероятностью травмирует тех же птиц. Более подробно вопросы недопустимости травмоопасных, горючих материалов, недостаточно стойких к механическим воздействиям со стороны птиц, а так же отходам их жизнедеятельности описаны в отраслевых межведомственных стандартах СТО ПАО Россети.
  2. Для выбора типа и вида конкретного ПЗУ, ПЗУ-6-10кВ-line, ПЗУ-6-10кВ-corner, ПЗУ-GP, ПЗУ-GP-d80, ПЗУ-GP-d46, ПЗУ-ds (-d38), ПЗУ-FB, ПЗУ-6-10кВ-S, ПЗУ-S, ПЗУ-SА, ПЗУ-lid, ПЗУ-6-10кВ-МЛ-2, ПЗУ-6-10кВ-У-2, ПЗУ-6-10кВ-НБ; ПЗУ-6-10кВ-ГМ; ПЗУ-6-10кВ-ГБ, ПЗУ-6-10кВ-С-10 (КС), ПЗУ-6-10кВ-С-20 (КС), ПЗУ-6-10кВ-ПС-2; ПЗУ-6-10кВ-ЛК; ПЗУ-6-10кВ-ТР, ПЗУ-6-10кВ-ТР (ССЛ), ПЗУ-6-10кВ-ТР (РЛК), ПЗУ-6-10кВ-ТРК, ПЗУ-6-10кВ-МГЛБ; ПЗУ-6-10кВ-МГЛБ-(КЗ); ПЗУ-Б-ЗОНТ-ПС-70/120/160, ПЗУ-Б-ЗОНТ-ЛК, АПЗУ-Е1-650; АПЗУ-Е2(3)-650; ПЗУ-МГЛБ-М; и др. необходимо использовать:

Альбомы типовых проектных решений, утверждённых НТЦ Электроэнергетики ФСК ЕЭС:

СПЗУ.06-20.ТПР.001;

СПЗУ.06-20.ТПР.001 – негорючие;

СПЗУ.06-20.ТПР.002;

СПЗУ.06-20.ТПР.002 – негорючие.

В заключение будем благодарны за вопросы, отзывы и рекомендации, предложения и, конечно, заявки на продукцию и услуги, направленные в наш адрес. Также информируем Вас, что продолжим серию статей, ориентированных на решения по повышению надёжности и эффективности как ВЛ (Молниезащитные устройства, ПЗУ, Индикаторы короткого замыкания, Управляемые коммутационные аппараты, УЗИП – устройства защиты от импульсных перенапряжений низких классов напряжения, современные компактные пункты коммерческого учёта – ПКУ), так и электрических сетей в целом.

Координаты для связи:

НТЦ “Практик-Новатор” ООО

127473, РФ, Москва, 1-й Волконский пер., дом 13, стр. 2

+7 (499) 993-04-56

all@practic-novator.ru

www.practic-novator.ru

Аватар НТЦ "Практик-Новатор"

Современные способы и устройства защиты ВЛ от перенапряжений

Нормативные документы по строительству и реконструкции электрических сетей предусматривают обязательную защиту ВЛ с защищённым проводом, а также подходов к ПС и непосредственно самих ПС от последствий грозовых перенапряжений. ВЛ с незащищённым проводом также могут пострадать от последствий как индуктированных грозовых перенапряжений, так и прямых ударов молнии (ПУМ). В последние годы количество опасных погодных явлений, как и их интенсивность, возрастает и расширяется территориально, увеличивается количество аномально опасных районов на картах грозовой активности.

Наибольшее распространение в РФ получили следующие устройства для молниезащиты ВЛ:

– защита ВЛ 6-10 кВ от индуктированных грозовых перенапряжений: разрядники РДИП, РМК (ВЛ до 20 кВ), устройства УЗПН, а также вентильные разрядники, которые, несмотря на относительную дешевизну, применяются всё реже;

– защита ВЛ 35 кВ и выше, а так же подходов к ПС и непосредственно оборудования ПС: ограничители перенапряжений нелинейные (ОПН).

  Технический прогресс не стоит на месте, традиционные устройства модернизируются, а применяемые материалы совершенствуются. Предлагаем к поставке устройство ОПН-ЛР (ограничитель перенапряжений – линейный разрядник), которое не только исключает недостатки, но и имеет ряд значимых преимуществ перед традиционными устройствами:

– нелинейное сопротивление реализовано на базе новейших нестареющих варисторов, обеспечивающих стабильные характеристики и бесперебойную работу устройства на протяжении всего срока эксплуатации, а так же значительные преимущества по массо-габаритным размерам,

– внешняя оболочка из горюче-трекинго-ультрафиолето-стойкого кремнийорганического материала обеспечивает высокие изоляционные свойства,

– регулируемый искровой промежуток исключает появление токов утечки и обеспечивает работу устройства без приложенного напряжения сети в нормальных режимах,

– устройство комплектуется электродом, устанавливаемым на провод через прокалывающий зажим. Конструкция зажима разработана с учетом возможности помимо основной функции (обеспечить многократное срабатывание устройства без повреждения ВЛ) дополнительно выполнять функцию подключения заземляющей штанги. Каждый аппарат укомплектован двумя дополнительными прокалывающими зажимами с электродами для возможности подключения видимого заземления на трёх фазных проводах с целью выполнения работ на ВЛ в безопасности от поражения эл. током,

– узел крепления устройства укомплектован специальными болтами со срывной головкой, что исключает демонтаж – кражу устройства и повторную поставку б/у устройств в сетевую компанию,

– для обеспечения молниезащиты подходов к ПС (крайних к ПС опор ВЛ), кабельных вставок и разъединителей применяют ОПН-ЛР без искрового промежутка (с прямым подключением к проводу параллельно штатной изоляции).  Универсальность устройства (ОПН-ЛР выпускаются на классы напряжений от 3 до 750 кВ) позволяет обеспечить поставку всей линейки молниезащитных устройств от одного производителя,

– для защиты ВЛ от индуктированных перенапряжений аппарат ОПН-ЛР рекомендуется устанавливать по одному на каждую опору с чередованием фаз, что в совокупности со сравнительно низкой ценой самого устройства делает решение экономически наиболее привлекательным,

– имеются протоколы испытаний молниезащитных аппаратов ОПН-ЛР от аккредитованной лаборатории на соответствие требованиям ГОСТ и СТО ФСК ЕЭС, устройство сертифицировано и прошло опытно-промышленную эксплуатацию в ПАО Россети и др. сетевых компаниях.

Главным достоинством устройств ОПН-ЛР  является способность защиты проводов от пережога без отключения ВЛ.

Дополнительными достоинствами устройств ОПН-ЛР являются:

– работоспособность устройства, не зависящая от степени его загрязнения и увлажнения;

– работоспособность при полном замыкании искрового промежутка под воздействием внешних факторов (например, упавшее на линию дерево, гололедообразование и др.);

В процессе эксплуатации повреждение ограничителя перенапряжений, входящего в состав ОПН-ЛР, например от ПУМ с большой амплитудой токов маловероятно, но если такое произойдет – наличие внешнего искрового промежутка в конструкции УЗПН не допускает устойчивого короткого замыкания при повреждении ОПН. Повреждённый аппарат легко обнаруживается визуально и в плановом порядке может заменяться новым.

Устройства взрывобезопасны.

ОПН-ЛР в режиме ОПН также выполняет функцию защиты ВЛ и ПС от коммутационных перенапряжений.

В режиме ОПН в конструкции может дополнительно использоваться дисконнектор (разъединитель) для отключения ОПН от неисправной электрической сети, что обеспечивает переход электрической сети от состояния глухого заземления к рабочему состоянию. При протекании тока утечки выше номинальных значений через ОПН происходит нагрев варисторов, а также биметаллической пластины дисконнектора. При нагреве биметаллической пластины до 100°С происходит микровзрыв пластмассового корпуса дисконнектора, отрывающий заземляющий провод от ОПН с большой скоростью, разрывая электрическую цепь между нижним фланцем ОПН и заземлением.

Срабатывание дисконнектора означает:

  • длительное протекание тока проводимости величиной выше номинального значения;
  • протекание большого тока через ОПН при его повреждении;
  • перегрев варисторов при перенапряжении.

Применение ОПН-ЛР является одной из эффективных мер повышения грозоупорности ВЛ в условиях с высоким удельным сопротивлением грунтов, трудностью прокладки искусственных заземлителей в скальных и многолетнемерзлых грунтах, и как следствие, высокими сопротивлениями заземляющих устройств опор и повышенной вероятностью обратного перекрытия линейной изоляции при ударах молнии в трос. Устройство разработано, испытано и производится в России, для эксплуатации в наиболее жёстких климатических условиях и тяжёлых режимах работы сети на территории РФ, для повышения надёжности и энергоэффективности электрических сетей.

Аватар НТЦ "Практик-Новатор"

Супергидрофобное покрытие

Научно-Технический Центр “Практик-Новатор” занимается НИОКР в области электроэнергетики в различных востребованных промышленностью направлениях. Результатом этих работ стали запатентованные решения, на базе которых разработана технология производства и, собственно, промышленное изготовление энергетического оборудования для классов напряжения 6 – 220 кВ и диагностическое оборудования для классов напряжения 6 – 1 150 кВ.

Большую проблему в эксплуатации ЛЭП составляет гололедообразование на токонесущих проводах и грозотросах. Одним из неэнергоемких решений является применение стойких антигололедных покрытий обладающими супергидрофобными свойствами.

Учитывая потребность энергетики в этом продукте, мы разработали химическую формулу (уникальный полимерный многослойный состав продукта), которая позволила нам, в лабораторных условиях создать образцы покрытия, которые позволяют:

– уменьшить налипание льда (снега, изморози) на поверхности,

– уменьшить количество капель на поверхности при дожде.

это достигается следующими характеристиками:

– угол смачивания: >160⁰;

– сила отрыва льда: <40 psi (>100 psi для алюминиевой поверхности);

– радиус изгиба: <20 мм;

– температурная стабильность: [-40 + 120⁰C];

– удлинение: >12%;

– толщина: 150 µm;

– твердость: 4H по ISO 15184;

– адгезия к алюминиевому сплаву: 1 (наивысшая из 5);

– срок службы 10-20 лет;

Это позволяет достичь супергидрофобности,

Алюминевый провод без покрытия Алюминевый провод с СГФ покрытием
Адгезия капель воды

при котором достигается максимальный эффект.

Аватар НТЦ "Практик-Новатор"

Система НАМОС на службе у нефтяников

Одним из ключевых параметров эффективной деятельности предприятий нефтедобывающего комплекса является надежность энергоснабжения, которая напрямую зависит от погодно-климатических условий, в том числе от воздействий грозовых разрядов на объекты электроэнергетики. Ежегодно в различных нефтедобывающих регионах России грозовые разряды и опасные погодные явления (ОЯ) вызывают нарушения электроснабжения нефтедобывающего оборудования.

Несанкционированное отключение скважинного фонда влечет за собой нерациональные потери нефти даже при кратковременных нарушениях электроснабжения основного оборудования скважин.

Основная доля кратковременного нарушения электроснабжения нефтедобывающих объектов происходит из-за неблагоприятных метеоусловий.

Информация, полученная в результате инструментального обследования Центром энергосберегающих технологий Республики Татарстан при Кабинете Министров РТ одной из российских нефтяных компаний, свидетельствует о значительных потерях при добычи нефти из-за неблагоприятных метеоусловий.

Год

2007

2008

2009

2010

2011

Количество отключений, шт.

108

68

37

61

146

Потери нефти, тонн

2967

967

1010

916

1439

Табл.1. Аварийные потери нефти по метеоусловиям за период 2007 – 2011 гг.

Подробнее

Задать вопрос