Секционирование электрических сетей 10(6) кВ при помощи реклоузеров

Для повышения надёжности электроснабжения применяется секционирование ЛЭП дополнительными коммутационными аппаратами. Обычно, пункты секционирования выполнены на базе КРУН, в составе которых присутствует микропроцессорная или электромеханическая релейная защита. Минимальная ступень селективности электромеханических защит составляет не менее 0,5 с, а для микропроцессорных – 0,3 с. Так как время срабатывания достаточно велико, то такие системы сложно использовать на магистральных участках сети или сетях с двухсторонним питанием.

Ручной подход существует, где есть воздушные распределительные сети. Для секционирования повреждённого участка сети устанавливаются линейные разъединители. Используются пункты секционирования на базе ячеек КРУН. При повреждении отключается защитный аппарат на отходящем фидере, все потребители отключаются.

Для определения места повреждения на фидер выезжает оперативная бригада и путём переключений разъединителей вручную выделяет повреждённый участок (рис.1). К сожалению, такой способ требует больших затрат времени и использования персонала.

Ручной дистанционный подход чаще стал применяться для управления аварийными режимами с использованием телеуправляемых разъединителей и пунктов секционирования с дистанционным управлением.

Раскроем пошагово процесс восстановления электроснабжения в распределительных сетях:

• Момент «отключение-диспетчер» – это то время, за которое диспетчеру поступит информация о повреждении на ВЛ;
• Поиск повреждения – срабатывание двухступенчатого АПВ. В случае неуспеха осуществляется выезд бригады на линию. Производится ручное повторное включение от центра питания на протяжении всей линии – бригада последовательно осуществляет повторное включение и переключение разъединителей на линии до момента нахождения повреждения;
• Локализация повреждения – включение разъединителей между участком повреждения и сетевым резервом;
• Включение неповреждённой линии – ввод сетевого резерва;
• Обход повреждённого участка – поиск конкретного места неисправности;
• Ремонт повреждения на линии электропередач [1].

Рисунок1. Восстановление электроснабжения в электрической сети. 1 и 5 – Переезды бригад: 1,2,3 – поиск повреждения линия; 4 – включение неповреждённого участка; 5 – подача питания с резерва

Рисунок 2. Централизованное управление аварийными режимами работы сети

Централизованное управление позволит сократить затраты на выезд персонала к месту повреждения и ускорить поиск повреждения. Для реализации необходимо только иметь надёжную связь с каждым элементом сети.

Наиболее универсальным в сетях среднего напряжения является реклоузер. Выделим его функции: автоматическое отключение повреждённых участков на линии; АПВ и АВР; возможность дистанционного управления; мониторинг режима ЭС; самодиагностика [2].

На рисунке 3 представлены основные варианты установки реклоузеров:

Рисунок 3. Вариации установки реклоузеров

Реклоузеры используются для повышения автоматизации и управления режимами ЭС. Как правило, реклоузеры являются частью системы «Smart Grid». В основе данного коммутационного аппарата используется вакуумный выключатель, который настраивается на автоматическое отключение линии, когда наблюдается отклонение работы сети от нормальных режимов. По сравнению с КРУН они имеют ряд особенностей:

• Компактность – возможность размещения на опорах ЛЭП;
• Необслуживаемые устройства – имеют достаточный запас надёжности;
• Возможность самоликвидации повреждений или оповещение оператора;
• Снабжается собственной РЗА и датчиками тока+напряжения;
• При потере питания может работать за счёт резервных источников питания – батарей;
• Наличие возможности мониторинга оператором качества электроэнергии и дистанционного управления реклоузером;
• Имеют как однофазное, так и трёхфазное исполнение.

При применении реклоузеров на длинных линиях традиционное согласование защит по ступенчатому принципу не позволит уложиться в выдержки времени защит на головных выключателях (0,5 – 1 с). Если длина магистрального участка достаточно велика, то для организации надёжного функционирования системы необходимо установить достаточно большое количество реклоузеров (рис.4). Для секционирования линии с двухсторонним питанием в дополнение к реклоузерам на магистрали устанавливают ещё один реклоузер в качестве пункта АВР. Его задача заключается в контроле напряжения. Это позволит локализовывать повреждение между двумя выключателями или реклоузерами, что не нарушит электроснабжение потребителя, в действии будет использоваться резервная линия до выяснения причин возникновения повреждения.

Рисунок 4. Вариант установки реклоузеров в длинном фидере

Высокое быстродействие реклоузера позволяет легко интегрировать его в существующие ЭС, т.к. в большинстве случаев не нужна перенастройка РЗ, установленной на головном участке линии. В воздушных линиях среднего напряжения количество неустойчивых повреждений в сети гораздо выше, чем устойчивых, то установка предохранителей даст положительный результат. Важно отметить, что согласовать работу предохранителей и реклоузеров достаточно трудно. Но если использовать элементы логического анализа и РЗА, интегрированных в реклоузер, то появляется возможность без проблем согласовать работу реклоузера и предохранителя [3].

Реклоузеры являются достаточно эффективным техническим решением, которые приобретают всё большую популярность. Данный коммутационный аппарат: обладает устройствами релейной защиты и противоаварийной автоматики; имеет возможность подключения к любым автоматизированным системам, работающих на стандарте МЭК 61850; имеет возможность создания наиболее эффективной «пары» – реклоузер-предохранитель, что повышает скорость срабатывания, тем самым, повышая надёжность электрической сети

1. Гришин, Д. А. Экономическая эффективность применения вакуумных реклоузеров серии PBA/TEL / Д.А. Гришин, Т.М. Василькова. // Труды Костромской государственной сельскохозяйственной академии.  − 2016. − № 85. − С. 141-147.
2. Жуков, В. В. / Децентрализованная система релейной защиты и автоматики в протяженных распределительных сетях с рассредоточенной нагрузкой потребителей// Информационные материалы IV международного семинара по вопросам использования современных компьютерных технологий для АСУ электрических сетей. / В. В. Жуков, Б. К. Максимов и [др.]− М.: «Издательство НЦ ЭНАС». − 2000.
3. Карнаушенко, А.Н. Вакуумный реклоузер серии РВА/TEL − средство повышения надежности ВЛ 6-10 кВ//А. Н. Карнаушенко. − Электропанорама.− 2005.− № 10.− С.74-75.