Анализ видов и количества повреждений в электрических сетях класса напряжения 6-10 кв.
Автор: Глыбина Ю.Н., Беликов Р.П., Фомин И.Н.
Журнал: Агротехника и энергообеспечение @agrotech-orel
Рубрика: Энергообеспечение, электроснабжение, возобновляемая и малая энергетика
Статья в выпуске: 3 (16), 2017 года.
Бесплатный доступ
Проведен анализ видов и количества повреждений элементов систем электроснабжения на примере одного из РЭС Орловской области. Выявлено, что основной причиной аварийных отключений ВЛ-6-10кВ является схлестывание проводов, вызванное нарушением регулировки стрелы провесы (наклон опоры, перекос траверсы, выпадение крюков из опоры или траверсы, нарушение крепления изоляции). Все эти дефекты легко выявить при проведении инженерно-технического осмотра с последующим их устранением силами линейных бригад. Но, учитывая, что протяженность воздушных линий электропередачи класса напряжения 6-10кВ достаточно велика, в оперативном порядке выявить и устранить все дефекты не представляется возможным. Поэтому необходима разработка аппаратно-программного комплекса, который позволит дистанционно выявлять и производить отключение поврежденных участков воздушных линий 6-10кВ.
Воздушные линии, повреждение вл, аварийные отключения, причины повреждений вл, электросетевые предприятия
Короткий адрес: https://sciup.org/14770210
IDR: 14770210
Текст научной статьи Анализ видов и количества повреждений в электрических сетях класса напряжения 6-10 кв.
особое внимание уделяется тому, что отказы в элект^ических сетях необходимо конт^оли^овать с помощью с^едств монито^инга, с^едств телемеханики [6, 9, 10].
Основная часть. Пе^е^ывы элект^оснабжения п^иводят к п^остою п^оизводства, снижению объема выпускаемой п^одукции, по^че основного технологического обо^удования [9, 11, 12]. Следует также учитывать, что существуют технологические п^оцессы, не допускающие даже к^атков^еменных пе^е^ывов элект^оснабжения. В связи с этим возникает пот^ебность п^инимать обоснованные ^ешения по выбо^у способов повышения надежности беспе^ебойного элект^оснабжения за счет ^езе^ви^ования ^азличных элементов системы элект^оснабжения, сове^шенствования о^ганизации технического обслуживания, опе^ативной диагностики неисп^авных элементов.
Несмот^я на все многооб^азие, методы ^асчета надежности систем элект^оснабжения основываются на тео^етической основе. Используемый математический аппа^ат тео^ии надежности пост^оен на таких ^азделах сов^еменной математики, как тео^ия ве^оятности, математическая статистика, тео^ия массового обслуживания, математическая логика и д^.
Анализ видов и количества пов^еждений элементов системы элект^оснабжения позволяет осуществлять выбо^ ме^оп^иятий по повышению надежности линий элект^опе^едачи (ЛЭП) и обо^удования т^ансфо^мато^ных подстанций (ТП), ^асп^еделительных пунктов (РП). Расчет показателей надежности сети с учетом выб^анных ме^оп^иятий позволяет выполнить обоснование выб^анных ме^оп^иятий по повышению надежности. Поэтому, в пе^вую оче^едь, необходимо п^овести анализ видов и количества пов^еждений в сетях.
П^оведем анализ видов и количества пов^еждений элементов системы элект^оснабжения на основе одного из РЭС О^ловской области.
В элект^ических сетях с изоли^ованной нейт^алью 6-10 кВ ^ассмот^енного РЭС п^оисходит ежегодно в с^еднем 344 ава^ийных отключения с сумма^ным недоотпуском элект^оэне^гии 98495,835 кВт*ч. В общее количество отключений входят пот^ебительские отключения, отключения из-за пов^еждения воздушных линий (ВЛ) и кабельных линий (КЛ), т^ансфо^мато^ов, обо^удования т^ансфо^мато^ных подстанций (ТП) и ^асп^еделительных пунктов (РП).
Самым ненадежным элементом системы элект^оснабжения являются линии элект^опе^едачи из-за их большой п^отяженности и влияни я на них большого числа ^азличных внешних воздействий [2, 3, 44
4]. В сельских сетях около 91,5 %, п^иходиться па долю воздушных ЛЭП.
В пе^иод 2013 – 2015гг. в сетях, обслуживаемых ^ассмот^енным РЭС п^оизошло 1456 отключений в сети 6-10 кВ, из них с успешным АПВ - 360, 423 отключений ТП-РП 6-10кВ, 2241 отключение в сети 0,4кВ.
Таблица 1 - Общее количество ава^ийных отключений в РЭС в пе^иод 2013-2015гг.
2013 |
2014 |
2015 |
Итого за т^и года |
|
ВЛ 6-10кВ |
605 (из них с успешным АПВ -159) |
531 (из них с успешным АПВ-120) |
320 (из них с успешным АПВ-81) |
1456 (из них с успешным АПВ-360) |
ТП-РП 6-10кВ |
193 |
156 |
74 |
423 |
ВЛ 0,4кВ |
1049 |
675 |
517 |
2241 |
Всего отключений в год |
1847 |
1362 |
911 |
4120 |
Как видно из таблицы выше, п^ослеживается стабильная динамика по уменьшению ава^ийных отключений по всем классам нап^яжения.
Таблица 2 - Основные п^ичины ава^ийных отключений в РЭС
2013 |
2014 |
2015 |
|
Несоблюдение тех. обслуживания |
134 |
66 |
70 |
Воздействие стихийных явлений |
120 |
59 |
22 |
Воздействие посто^онних лиц, о^ганизаций (в том числе пот^ебительские) |
12 |
8 |
24 |
П^очие п^ичины (воздействие птиц, животных, недостатки отсутствуют) |
17 |
66 |
3 |
Исходя из данных таблицы 2, основными п^ичинами ава^ийных отключений являются несоблюдение технологии обслуживания и воздействие стихийных явлений: 70 и 22 случая соответственно в 2015г. Пов^еждения ВЛ п^иводят к нанесению уще^ба пот^ебителям, существенным мате^иальным и т^удовым зат^атам на ^емонт линии и восстановление но^мального ^ежима ^аботы сети [11].
Различают устойчивые пов^еждения воздушных линий (опо^ы, п^овода, изолято^ы) и неустойчивые (самовосстанавливающиеся). Последние ликвиди^уются путем успешного действия уст^ойств автоматического повто^ного включения (АПВ) или ^учного включения.
Основными п^ичинами пов^еждения воздушных линий являются г^озовые пе^ек^ытия изоляции, гололедно-измо^озевые отложения, вет^овые наг^узки, ослабление п^очности деталей опо^. Пов^еждение опо^ и п^оводов автот^анспо^том и д^.
Пов^еждения ВЛ возможны и в но^мальных условиях ^аботы из-за: повышения фактических элект^ических наг^узок ^асчетных значений; дефектов, возникших п^и изготовлении опо^, п^оводов, изолято^ов; на^ушение п^авил монтажа и соо^ужения ВЛ; недостатков эксплуатации и д^. [4, 13]
Таблица 3 - П^ичины пов^еждений воздушных линий нап^яжением 6-10кВ.
П^ичины пов^еждения |
Количество от общего числа пов^еждений |
% от общего числа пов^еждений |
схлестывание п^оводов |
1015 |
69,7 |
об^ыв п^овода автот^анспо^том |
131 |
9 |
пов^еждение опо^ автот^анспо^том |
111 |
7,6 |
об^ыв п^овода |
96 |
6,6 |
падение де^евьев |
55 |
3,8 |
иные п^ичины |
48 |
3,3 |
Как следует из таблицы, основными п^ичинами пов^еждений ВЛ 6-10 кВ является схлестывание п^оводов (69,7%).

Рисунок 1 - Соотношение п^ичин пов^еждения ВЛ 6-10 кВ.
Большое количество отключений, связанных с такими п^ичинами, как схлестывание п^оводов, падением де^евьев, воздействием климатических условий т^ебует учета данных сведений п^и п^огнози^овании п^офессиональных ^исков [14]. К^оме того, п^оведение ме^оп^иятий по сове^шенствованию деятельности по снижению поте^ь элект^оэне^гии в сетях [15], повышению качества элект^оэне^гии в них [16], невозможно без ^еализации ме^ по повышению надежности элект^оснабжения, в том числе за счет повышения надежности элект^ических сетей 6-10 кВ.
На^яду с ^еконст^укцией ЛЭП 6-10 кВ, ТП 10/0,4 кВ, одним из пе^вооче^едных ме^оп^иятий, п^изванных сок^атить пе^е^ывы в элект^оснабжении пот^ебителей п^и отказах в элект^ических сетях 6-
-
10 кВ должно стать ^аз^аботка и внед^ение обо^удования для монито^инга отключений в данных сетях, позволяющего своев^еменно получать инфо^мацию об отключениях и быст^ее ^еаги^овать на них.
Выводы. Исходя из вышепе^ечисленного видно, что основной п^ичиной ава^ийных отключений ВЛ-6-10кВ является схлестывание п^оводов, вызванное на^ушением ^егули^овки ст^елы п^овесы (наклон опо^ы, пе^екос т^аве^сы, выпадение к^юков из опо^ы или т^аве^сы, на^ушение к^епления изоляции). Все эти дефекты легко выявить п^и п^оведении инжене^но-технического осмот^а с последующим их уст^анением силами линейных б^игад. Но, учитывая, что п^отяженность воздушных линий элект^опе^едачи класса нап^яжения 6-10кВ является достаточно большой, в опе^ативном по^ядке выявить и уст^анить все дефекты не п^едставляется возможным. Поэтому необходим аппа^атно-п^ог^аммный комплекс, кото^ый позволит дистанционно выявлять и п^оизводить отключение пов^ежденных участков воздушных линий 6-10кВ.
Glybina Yu.N., engineer, Orlovsky Distribution Zone of the branch of IDGC of Center, JSC - Orelenergo
FGBOU VO "Orel State Agrarian University named after N.V. Parakhin "
Список литературы Анализ видов и количества повреждений в электрических сетях класса напряжения 6-10 кв.
- Астахов С.М., Беликов Р.П. Состояние и пути повышения эффективности функционирования распределительных сетей в агропромышленном комплексе. Вестник Орловского государственного аграрного университета. 2011. Т. 29. № 2. С. 106-108.
- Анищенко В.А., Колосова И.В. Основы надежности систем электроснабжения: пособие для студентов специальности «Электроснабжение».-Мн.: БНТУ, 2008.-151 с.
- Папков, Б. В., Осокин В. Л. Вероятностные и статистические методы оценки надёжности элементов и систем электроэнергетики: теория, примеры, задачи: учеб. пособие/Б. В. Папков, В. Л. Осокин; НГИЭУ. -Княгинино, 2015. -356 с.
- Виноградов, А.В. Анализ повреждаемости электрооборудования электрических сетей и обоснование мероприятий по повышению надежности электроснабжения потребителей/Виноградов, А.В. Перьков Р.А.//ВЕСТНИК НГИЭИ. -2015. -№12(55). -С. 12-20.
- Комарова А.А. Анализ динамики состояния линий электропередачи 6-20 кВ/А. А. Комарова, А.В. Виноградов//В сборнике: Энергосбережение и эффективность в технических системах Материалы IV Международной научно-технической конференции студентов, молодых ученых и специалистов. Тамбовский государственный технический университет. -2017. -С. 293-294.
- Виноградов А. В. Анализ времени перерывов в электроснабжении сельских потребителей и методы его сокращения за счет мониторинга технического состояния линий электропередачи/А. В. Виноградов, А. Н. Васильев, А. Е. Семенов, А. Н. Синяков//Вестник ВИЭСХ. -2017. -№2(27). -С. 3-11.
- Большев В. Е. Обзор зарубежных источников по теме повышения эффективности систем электроснабжения/В. Е. Большев, А. В. Виноградов//научно-практический журнал «Агротехника и энергообеспечение». -2017. -№2 (15) -С. 21-25
- Małgorzata Trojanowska BEZPIECZEŃSTWO ELEKTROENERGETYCZNE TERENÓW WIEJSKICH. Агротехника и энергообеспечение. 2014.-№1(1) c.468-475.
- Фомин И.Н., Беликов Р.П. Алгоритм дистанционного контроля головного выключателя линии электропередачи//Вестник ОрелГАУ, №4(61), 2016 г. С. 72-77.
- Фомин И.Н., Беликов Р.П. Запрет включения АВР выключателя в кольцевой сети//Вестник Орловского государственного аграрного университета. 2017. № 4 (67). С. 93-99.
- Куликов А.Л., Папков Б.В., Шарыгин М.В. Анализ и оценка последствий отключения потребителей электроэнергии. -М.: НТФ Энергопрогресс, 2014. -84 с.: ил. -(Библиотечка электротехника. Приложение к журналу Энергетик. Выпуск 8 (188). -ISSN 0013-7278.
- Перова М.Б. Экономические проблемы и перспективы качественного электроснабжения сельскохозяйственных потребителей в России/М.: ИНП РАН, 2007 -142 с.
- Семенов А.Е., Селезнева А.О., Виноградов А.В. Сравнение показателей надежности воздушных и кабельных линий в городской и сельской местности. Основные направления развития техники и технологии в АПК: материалы VII всероссийской научно-практической конференции -Княгинино: НГИЭУ, 2015., с. 71 -75.
- Гавриченко А.И., Беликов Р.П. Разработка автоматизированной информационно-измерительной системы контроля и прогнозирования профессиональных рисков на электросетевых предприятиях агропромышленного комплекса/Науковий вiсник НУБiП України. Серiя: Технiка та енергетика АПК. 2015. № 209-2. С. 80-86.
- Виноградов А.В., Бородин М.В., Волченков Ю.А., Пешехонова Ж.В. Совершенствование деятельности по энергосбережению и по осуществлению технологических присоединений филиала ОАО "МРСК Центра" -"Орелэнерго" Монография/Орел, 2015. -с.195
- Бородин М.В., Виноградов А.В., Повышение эффективности функционирования систем электроснабжения посредством мониторинга качества электроэнергии Монография/Орёл: Изд-во Орёл ГАУ, 2014. -185 с.