Корниенко К.Г.
ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОГО СЕКЦИОНИРОВАНИЯ РЕКЛОУЗЕРАМИ МАГИСТРАЛЬНОЙ ВОЗДУШНОЙ ЛИНИИ *
Аннотация:
в данной работе рассматривается оптимальное секционирование магистральной воздушной линии с использованием реклоузеров, в контексте повышения надежности и эффективности электроснабжения. Реклоузеры, представляющие собой комплектные устройства наружной установки, обеспечивают автоматическую дистанционную коммутацию и способны выполнять широкий спектр функций, включая автоматическое повторное включение и защиту от различных аварийных режимов.Особое внимание акцентрируется на важности моделирования селективной защиты линии, указывая на ограничения показателей RNRE и ARAE, характеризующих эффективность реконструкции сетевой инфраструктуры. Моделирование различных режимов работы реклоузеров выявляет оптимальное количество установок для радиальной линии с односторонним питанием, что на практике составляет 1-2 реклоузера, устанавливаемые в местах балансового разграничения.Далее рассматривается алгоритм моделирования селективной максимальной токовой защиты, что позволяет учесть время срабатывания защиты и уменьшить время отключения короткого замыкания. Работа выявляет недостатки реализации максимальной токовой защиты в многозвенных электрических сетях и предлагает интеграцию цифровых устройств защиты на подстанциях для улучшения селективности. В заключении сформулированы основные выводы о значимости выполненных расчетов и необходимости применения современных цифровых решений для повышения надежности защиты электрических сетей.
Ключевые слова:
реклоузер, ЛЭП, линия защиты
Введение. Реклоузер или пункт секционирования сетевой ПСС – это комплектное устройство наружной установки, которое размещается на опорах воздушных ЛЭП и предназначается для дистанционной коммутации.Реклоузер имеет функцию дистанционного управления и изменения конфигурации электрической сети (ручного или автоматического).Ключевые функции реклоузера: автоматическое повторное включение (АПВ), токовая отсечка (ТО), максимальная токовая защита (МТЗ).В зависимости от исполнения реклоузера (ПСС), могут быть реализованы следующие функции:- автоматическое включение резерва (АВР),- защита минимального напряжения (ЗМН),- защита от однофазных замыканий на землю (ОЗЗ),- защита от превышения напряжения (ЗПН),- защита от обрыва фаз (ЗОФ),- автоматическая частотная разгрузка (АЧР).Главным достоинством реклоузеров является автономность их работы. Они не требуют участия человека после своего подключения и могут поддерживать на объекте бесперебойность работы, защиту от аварийных режимов и коммерческий учет с передачей данных по каналу GSM/GPRS. При установке дополнительных устройств телемеханизации появляется возможность дистанционного контроля состояния и управления устройством.Последовательное секционирование линий с односторонним питанием используется, когда невозможно обеспечить резервное питание от второго источника. Реклоузер при возникновении повреждения на линии автоматически отключает весь нижестоящий участок сети. По количеству отключенных потребителей точно идентифицируют место повреждения на линии и быстро ремонтируют сеть. Надежность электроснабжения выше, чем ближе к источнику подстанции.Моделирование селективной защиты линии с реклоузерами.Существуют ограничения показателей RNRE (Relative Network Reconstruction Efficiency – относительная эффективность реконструкции сети) и ARAE (Average Reconstruction Investment Efficiency – средняя эффективность инвестиций на реконструкцию) оптимального количества реклоузеров, устанавливаемых для радиальной линии с односторонним питанием.На рисунке 1 приведена зависимость показателей RNRE и ARAE от количества устанавливаемых реклоузеров для радиальной линии с односторонним питанием.Рисунок 1. Зависимость показателей RNRE и ARAE.Из рисунка 1 следует, что средняя эффективность применения реклоузеров на линии с односторонним питанием уменьшается, начиная с одного аппарата. Оптимальным является применение 1-2 реклоузеров. Поэтому к установке выбираем 2 реклоузера в местах балансового разграничения ответственных потребителей.Секционирование реклоузерами линии с односторонним питанием показано на рисунке 2, для защиты трансформатора 630кВА установим предохранитель.Рисунок 2. Секционирование реклоузерами линии с односторонним питанием.Алгоритм моделирования селективной максимальной токовой защиты.Моделирование максимальной токовой защиты заключается в выборе:- тока срабатывания защиты (первичного),- тока срабатывания реле (для принятой схемы защиты и типа реле),- времени срабатывания защиты (с независимой характеристикой) или характеристики срабатывания токовых реле (для защиты с зависимой характеристикой).Выбранные реклоузеры с релейной защитой, мощность трансформатора собственных нужд (ТСН) не менее 200 ВА. Длина линии 10 кВ 182 км с максимальной токовой защитой (МТЗ). Даны максимальные токи отпаек и токи короткого замыкания (КЗ).Недостатком максимальной токовой защиты (МТЗ) является накопление выдержек времени, существенное для головных элементов в многоступенчатых электрических сетях. В точке К3 у подстанции значения токов КЗ самые большие (рисунок 2). Защиты на реклоузерах АК2 и АК3 должны иметь выдержку времени больше, чем защита АК1.Для преодоления этого недостатка используются цифровые устройства защиты на подстанции и для согласования между ними и электромеханическими защитами принимается ступень селективности ∆t = 0,3 с. Уменьшение времени отключения КЗ применяют токовые защиты с зависимыми от тока характеристиками срабатывания (рисунок 3).Рисунок 3. Карта селективности для МТЗ с зависимой выдержкой времени.Для преодоления недостатка МТЗ используем цифровые устройства защиты на подстанции АК1 и для согласования между ними и электромеханическими защитами принимаем ступень селективности ∆t = 0,3с.Уменьшение времени отключения КЗ применяют токовые защиты с зависимыми от тока характеристиками срабатывания.Расчет ведется графическим методом – время токовых характеристик используемых при применении разнородных аппаратов защиты:- предохранителей,- реле тока типа РТ-80,- цифровых защит.При выборе времени срабатывания смежных аппаратов защиты, необходимо построить карту селективности с зависимыми характеристиками срабатывания.Выводы.В работе выполнен расчет оптимального секционирования реклоузерами магистральной воздушной линии. Рассмотрены ограничения показателей и алгоритм моделирования селективной максимальной токовой защиты. Выявлены недостатки максимальной токовой защиты, предложены к использованию цифровые устройства защиты на подстанции.
Номер журнала Вестник науки №6 (87) том 3
Ссылка для цитирования:
Корниенко К.Г. ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОГО СЕКЦИОНИРОВАНИЯ РЕКЛОУЗЕРАМИ МАГИСТРАЛЬНОЙ ВОЗДУШНОЙ ЛИНИИ // Вестник науки №6 (87) том 3. С. 1953 - 1958. 2025 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/24449 (дата обращения: 16.01.2026 г.)
Вестник науки © 2025. 16+