Критерии определения места установки секционирующего пункта в ЛЭП 0,38 кв.

Эффективность использования секционирующих пунктов в линиях электропередач (ЛЭП) 0,38 кВ во многом зависит от рационального выбора места его установки. Выбор может осуществляться по нескольким приведенным ниже критериям.

Обеспечение требований к чувствительности защиты ЛЭП. Рекомендуемая длина ЛЭП 0,38 км составляет не более 0,5 км [1], а статистически определенная длина на примере ЛЭП Хотынецкого района Орловской области составляет 1,6±0,2 км. [2]. Завышенная длина ЛЭП приводит к трудностям в согласовании уставок автоматических выключателей с токами короткого замыкания (КЗ) в конце линии. Таким образом, в большинстве ЛЭП в сельских поселениях существует проблема выбора токов уставок автоматических выключателей, так как по нормам [1] ток короткого замыкания должен превышать ток уставки минимум в три раза. Более современные требования – отключение токов КЗ в течение 5 с еще менее выполнимы в случае длинной линии, к тому же выполненной проводами небольшого сечения. Поэтому главным критерием выбора места установки секционирующего пункта (и их количества) в ЛЭП 0,38 кВ является обеспечение чувствительности защиты. Выбор места установки по данному критерию должен проводиться на основании расчета токов короткого замыкания в ЛЭП 0,38 кВ. Этот расчет выполняется с целью определения расстояния от трансформаторной подстанции до точки на ЛЭП, при котором не будет обеспечена чувствительность защитного аппарата, установленного на трансформаторной подстанции. Эта точка и будет тем местом, не далее которого от трансформаторной подстанции должен быть установлен секционирующий пункт. По расчетным данным строится зависимость тока КЗ от длины линии (рисунок 1) и по ней определяется место установки секционирующего пункта. Для этого откладывается на оси тока трехкратное значение тока расцепителя автоматического выключателя (или то значение тока, при котором, согласно характеристике автоматического выключателя, отключение произойдет не дольше чем через 5 с.) и на пересечении с кривыми токов к.з. для соответствующих проводов определяем расстояние от ТП до места установки секционирующего пункта (СП).

Рисунок 1 - График зависимости токов короткого замыкания от длины ЛЭП для проводов А 4*25 и СИП 3*50+1*50.

Электро - и пожароопасность. Данный критерий вытекает из из предыдущего, поскольку надежное отключение защитой аварийного участка ЛЭП приводит к сокращению вероятности попадания людей и животных под действие тока вследствие прикосновения к поврежденной ЛЭП (при падении провода и т.п.). Кроме того, чем быстрее будет отключена ЛЭП, тем меньше вероятность возникновения пожара, вызванного повреждением в ней. На это так же влияет исполнение ЛЭП в части того, выполнена ли ЛЭП изолированным или голым проводом и какой маркой этого провода.

Алгоритм определения места по критерию электро- и пожароопасности следующий:

• >    Выполнить обследование ЛЭП для выявления следующих параметров:

• -    протяженность, сечение и тип используемого

провода;

• -    тип и уставки защитного аппарата ЛЭП;

• -    соответствие чувствительности защитного аппарата к токам короткого замыкания;

• -    наличие на ЛЭП опасных участков, в том числе мест приближения проводов к строениям, деревьям, наличие пересечений с дорогами, с пешеходными дорожками, с другими ЛЭП и т.п.;

• >    Выявить места предполагаемой установки СП. Эти места должны соответствовать следующим условиям:

• -    обеспечивать удобный и безопасный доступ к СП для его монтажа и обслуживания;

• -    место установки должно предшествовать опасным участкам ЛЭП, указанным в предыдущем пункте алгоритма. Если таких участков имеется несколько, то необходимо устанавливать СП равномерно между такими участками. При необходимости СП может дополнительно оснащаться устройствами УЗО;

• -    проверить соответствие выбранных предполагаемых мест установки СП с выбором мест по критерию чувствительности защиты. Место установки не должно быть далее от трансформаторной подстанции чем определенное по критерию чувствительности защиты.

• >    Окончательно выбрать приоритетные места установки СП по критерию электро- и пожароопасности.

Рациональное распределение мощности, питаемой соответствующими участками ЛЭП. Выбор места установки СП по данному критерию тесно взаимосвязан с сокращением недоотпуска электроэнергии потребителям, расположенным на предшествующем СП участке ЛЭП при аварии на участке, последующим за СП. Значение недоотпуска зависит от распределения нагрузки по длине ЛЭП, следовательно, это влияет и на выбор места установки СП. Возможны следующие основные варианты распределения нагрузки по длине ЛЭП:

• >    Нагрузка в основном расположена в начале линии (рисунок 2). В этом случае установка СП является экономически целесообразной, причем СП должен устанавливаться практически сразу за тем участком, на котором расположены крупные потребители электроэнергии даже не смотря на то, что по критерию чувствительности защиты их следовало бы установить дальше. Это оправдано тем, что при аварии в конце или середине ЛЭП, при отсутствии СП будут отключены все потребители. В то же время вероятность возникновения аварии на ЛЭП растет вместе с протяженностью данной линии. Поэтому, чем ближе к ТП установлен СП, тем большее количество аварий он отключит, предотвращая, таким образом, недоотпуск электроэнергии крупным потребителям.

вариант 1 нагрузка б начале ЛЗП

Рисунок 2 – Вариант расположения нагрузки в начале ЛЭП

> Нагрузка в основном расположена в конце линии (рисунок 3). В этом случае установка СП не будет экономически эффективной с точки зрения сокращения недоотпуска электроэнергии потребителям. Это связано с тем, что ликвидируемый ущерб от недоотпуска не будет окупать капитальные и эксплуатационные затраты на СП. В этом случае решение о установке СП следует принимать исходя из других критериев, в первую очередь из критерия чувствительности защиты.

Рисунок 3 – Вариант расположения нагрузки в конце ЛЭП

> Нагрузка в основном распределена по длине ЛЭП равномерно (рисунок 4). В этом случае эффективность установки СП зависит от значений нагрузки потребителей. Если она достаточна для того, чтобы окупать затраты на установку СП, то целесообразно установить СП по длине линии равномерно, желательна установка нескольких СП. Их количество должно

определяться соответствующим технико-экономическим расчетом.

тп юМ

Вариант Знагрузкп равномерна

Рисунок 4 – Вариант равномерного расположения нагрузки по ЛЭП

> Исходя из анализа схем ЛЭП Хотынецкого района Орловской области можно сделать вывод о том, что часто ЛЭП 0,38 кВ имеют протяженные отпайки, нагрузка на которых может составлять значения не ниже нагрузки магистрального участка за отпайкой. В этом случае целесообразным является установка в начале таких отпаек СП (поперечное секционирование), что позволит избежать отключения магистральных участков ЛЭП при аварийной ситуации на отпайке. Целесообразно так же

установить еще один СП сразу за отпайкой на магистральном участке (рисунок 5).

Рисунок 5 – Вариант расположения нагрузки на длинных отпайках (поперечное секционирование)

Вероятность аварийной ситуации . Вероятность аварий на ЛЭП зависит от интенсивности отказов оборудования ТП 10/0,4 кВ, защитных аппаратов, установленных на ЛЭП и непосредственно оборудования ЛЭП. Чем длиннее ЛЭП, тем более вероятно возникновение на ней аварийных ситуаций. Определение места установки СП по критерию вероятности аварийной ситуации следует производить в следующей последовательности:

• >    Необходимо собрать статистическую информацию по ЛЭП: протяженность, нагрузка, состав оборудования, частота и продолжительность отказов за последний год (или более, при наличии статистики).

• >    Произвести расчет показателей надежности ЛЭП. Расчет проводится в следующем порядке:

• 1)    Обследовать ЛЭП на предмет ее состояния и выявления и вероятных аварийно опасных участков (пересечения, деревья и т.п.).

• 2)    Составить исходную расчетную схему электрической сети.

• 3)    Определить интенсивности отказов оборудования (фактические из статистики данной ЛЭП, что предпочтительно, или теоретически из литературных источников)

• 4)    Рассчитать коэффициенты аварийного и планового простоя для каждого элемента расчетной схемы [3].

• 5)    Определить количество недоотпущенной электроэнергии потребителям и ущерб от недоотпуска электроэнергии для исследуемой ЛЭП.

• >    Рассчитать экономически минимально целесообразный предотвращаемый недоотпуск электроэнергии потребителям. Исходя из этого определить самое приближенное место установки СП от ТП (с минимальной окупаемостью).

• >    Рассчитать экономически максимально целесообразный предотвращаемый недоотпуск электроэнергии потребителям аналогично расчету по п. 3.3. Исходя из этого определить самое удаленное место установки СП от ТП (с максимальной окупаемостью).

• >    Рассчитать показатели надежности для случаев установки СП в определенных ранее крайних местах. Сравнить данные показатели и принять решение по следующим критериям:

• -    совпадение расчетного места установки с местом установки, рассчитанным по критерию чувствительности защиты. Устанавливать далее рассчитанного по критерию чувствительности защиты места нельзя.

• -    совпадение расчетного места установки с исследованными аварийно опасными участками ЛЭП (в том числе определенными исходя из статистики повреждения данной ЛЭП). Далее этих мест устанавливать СП не рекомендуется.

• -    максимальный экономический эффект от установки СП из возможных по оценке расстояния от ТП.

• >    Окончательно выбрать место установки СП по указанному критерию.

Требования Заказчика. По указанному критерию J 57

выбирать место установки СП можно в том случае, если ЛЭП принадлежит Заказчику и осуществляет электроснабжение его объектов. В своем решении Заказчик может руководствоваться соображениями надежности электроснабжения своих объектов и может устанавливать, если считает это экономически для себя оправданным несколько СП в каждую ЛЭП. Максимально возможное число СП, устанавливаемых в ЛЭП определяется исходя из количества объектов, подключенных к ней. При этом целесообразно устанавливать СП на отпайках к объектам и равномерно по ЛЭП в магистрали.

Вывод:

При выборе места установки секционирующего пункта в ЛЭП 0,38 кВ следует индивидуально рассматривать каждый случай исходя из следующих критериев, которые могут влиять на дальнейшую эффективность секционирования ЛЭП: обеспечение требований к чувствительности защиты ЛЭП; электро - и пожароопасность; рациональное распределение мощности, питаемой соответствующими участками ЛЭП; вероятность аварийной ситуации; требования Заказчика. Каждый из данных критериев может быть определяющим в разных ситуациях.

И.Ф.       Шаповалов.        Режим       доступа:

Электроснабжение сельского хозяйства. – М.: КолосС, 2008. – 655с.: ил.

In article criteria of definition of an installation site of partitioning points in power lines of 0,38 kV are offered. The choice of an installation site of partitioning point by criteria of ensuring sensitivity of protection, electro - and fire danger, rational distribution of the power fed by the corresponding sites of the high voltage line, probability of an emergency, requirements of the Customer is considered.