Устройство автоматического ограничения перегрузки линий: теория и практика

1.

УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО
ОГРАНИЧЕНИЯ ПЕРЕГРУЗКИ ЛИНИЙ
:
ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА
1
ОАО «Институт
ОАО «Холдинг МРСК»
«ЭНЕРГОСЕТЬПРОЕКТ»
Илюшин П.В.
Селезнева Н.А.
ОАО «Энера Инжиниринг»
ГК «Оптима»
Барбетов А.И.

2.

СОДЕРЖАНИЕ
Опасность перегрузки линий
Создание устройства АОПЛ
Особенности устройства АОПЛ
Величины, необходимые для определения перегрузки
Ток наиболее загруженного участка
Постоянная времени нагрева проводника
Длительно допустимый ток
Работа устройства АОПЛ
Определение управляющих воздействий
2

3.

ПРОДОЛЖЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ
Решения для объектов МОЭСК
АОПЛ ПС Очаково
АОПЛ ПС Вернадская и Черёмушки
АОПЛ ПС Некрасовка
АОПЛ ПС Красногорская
АОПЛ ПС Серпухов
АОПЛ ПС Клязьма
Реализация системы АОПЛ на ПС Черёмушки
Реализация системы АОПЛ на ПС Красногорская
3

4.

ОПАСНОСТЬ ПЕРЕГРУЗКИ ЛИНИЙ
ВЛ
КЛ
КВЛ
тепловое
расширение
увеличение
стрелы провеса
Возможность
перекрытия и КЗ
снижение механической
прочности провода
сокращение
«срока жизни» провода
старение изоляции
пробой
летом большей опасности подвержен
воздушный участок, зимой – кабельный
Отключение перегруженной линии может привести
к каскадному развитию аварии !
НЕОБХОДИМЫ ПРОТИВОАВАРИЙНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ
4

5.

СОЗДАНИЕ УСТРОЙСТВА АОПЛ
Конец 2007 г.
АОПЛ:
– МОЭСК заказывает у ЭСП разработку устройства
Автоматического
Ограничения
Перегрузки
Линий.
2008 г.
2009-2010 г.
документацию
– ЭСП выполняет проекты для 6* сетевых районов.
– Энера Инжиниринг выполняет рабочую
по проектам
1 ЭСП
7
2
Черёмушки
Некрасовка
Красногорская
Серпухов Вернадская
Клязьма Очаково
3
6
5
5
4

6.

ОСОБЕННОСТИ УСТРОЙСТВА АОПЛ
работа автоматики в принципе
меньше
точнее,
объём управляющих
определяет
чем
воздействий
у токовой
термическую п
ОСНОВНОЙ ПРИНЦИП :
ТЕМПЕРАТУРА ЛИНИИ СРАВНИВАЕТСЯ С ДОПУСТИМОЙ
70 °C°Cдля
85
100
дляКЛ**
ВЛ*
КЛ***
Аварийно допустимая температура Длительно допустимая температура
90 °C для ВЛ***
6

7.

ВЕЛИЧИНЫ , НЕОБХОДИМЫЕ
ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЕРЕГРУЗКИ
Линия моделируется
ИНЕРЦИОННЫМ ЗВЕНОМ
ПЕРВОГО ПОРЯДКА - ЭКСПОНЕНТОЙ
Для этого нужно знать:
температура окружающего
тепловые
воздуха
характеристики
ток наиболее
линии: з
Т, с – постоянная времени нагрева проводника
Iд , А
– длительно допустимый ток
ЭТИ ВЕЛИЧИНЫ ЛЕГКО ДОСТУПНЫ :
7
ток линии
– от трансформатора тока или телемеханики
θ воздуха
– от датчика температуры воздуха
характеристики – по расчёту

8.

ТОК НАИБОЛЕЕ ЗАГРУЖЕННОГО УЧАСТКА
начало и конец
наиболее
загруженный
нагруженные
линии воздушный
участки обеих
и кабельный
цепей
участки
для двухцепной
для транзита
линии
для разнородной
дляслинии
промежуточным
линии
для КВЛ для
отбором
слинии
отпайкой
разные участки
участок
длясразных
наименьшей
головной
аварийных
участок ситуаций
ВЫВОД : УСТРОЙСТВО АОПЛ ДОЛЖНО ЗАЩИЩАТЬ
ДВА УЧАСТКА И УЧИТЫВАТЬ РЕВЕРС МОЩНОСТИ
8
пропускной

9.

ПОСТОЯННАЯ ВРЕМЕНИ НАГРЕВА ПРОВОДНИКА
Для провода
ВЛ
Для кабеля
в воздухе
Для кабеля
в земле
9

10.

ДЛИТЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЙ ТОК
такое значение тока, при протекании которого по проводу/ кабелю его
температура устанавливается равной длительно допустимой
в зависимости
для
ВЛ
Известны
нормированные
от температуры
значения. воздуха
Но для конкретных
погодных условий
ИХ СЛЕДУЕТ УТОЧНЯТЬ
10
в зависимости
для
КЛ

11.

РАБОТА УСТРОЙСТВА АОПЛ
Определение
температуры
проводника
Работа
на сигнал
Осуществление
УВ ступенями
Прекращение
срабатывания
Возврат
к исходной
схеме
11
УСТРОЙСТВО АОПЛ
НЕ ВЫБИРАЕТ ОБЪЁМ УВ ,
А ДЕЙСТВУЕТ ИТЕРАЦИОННО

12.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УПРАВЛЯЮЩИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ
включение ШСВ
(подключение
к второму трансформатору)
Ограничение потребления
Ограничение генерации
Ввод на
резерва
нагрузочной
генерации
с стороне
питающей стор
одностороннее отключение
отключение
одностороннее
отходящих
фидеров
отключение
включение
ограничение
загрузка
линий
нагрузки
питающего
электростанций
СКРМ
генерации
включение
трансформатора
электростанций
мобильны
12
УВ ОПРЕДЕЛЯЮТСЯ ПРОЕКТИРОВЩИКОМ ПРИ РАСЧЁТАХ
И ЗАКЛАДЫВАЮТСЯ В УСТРОЙСТВО ЗАРАНЕЕ

13.

ПРИМЕР ОРГАНИЗАЦИИ СИСТЕМЫ АОПЛ
13

14.

УНИФИЦИРОВАННЫЙ АЛГОРИТМ
УСТРОЙСТВА АОПЛ
14

15.

УНИФИКАЦИЯ
РЕШЕНИЙ
линия
две
двухцепная
КВЛ
последо-вательные
линия с сотпайкой
линии
реверсом
транзит
ПО АОПЛ
с реверсом и промежуточным от
воздушный
не
нужен расчёт
и кабельный
Iд
участки нужно защищать и зимой, и летом
КЛ
ВЛ
КВЛ
не нужно измерение θрешения
воздуха применимы в полной мере
15

16.

РЕШЕНИЯ ДЛЯ ОБЪЕКТОВ МОЭСК
Противоаварийное управление
Проект
для ПС
ПС 500 кВ
Очаково
Устанавливаемые Защищаемые линии
устройства
АОПЛ1
АОПЛ2
АОПЛ1
АОПЛ2
ПС 110 кВ
Вернадская
ПС 110 кВ
Некрасовка
16
ВЛ 110 кВ Одинцово –
Очаково I
ВЛ 110 кВ Одинцово –
Очаково II
ВЛ 110 кВ Семёновская –
Вернадская I
ВЛ 110 кВ Семёновская –
Вернадская II
АОПЛ1
ВЛ 110 кВ Красково –
Некрасовка с отп. I
АОПЛ2
ВЛ 110 кВ Красково –
Некрасовка с отп. II
1-я ступень
2-я ступень
одностор. откл. пит. АТ 220/110 кВ
на ПС Очаково
одностор. откл.
пит.
АТ 220/110
одностор.
откл.кВ
на ТЭЦ-20
отход.
ВЛ 110 кВ
Минеральная –
Некрасовка
одностор. откл.
отход. ВЛ 110 кВ
Прогресс –
ОН на ПС
ОН на ПС
Вернадская
Некрасовка,
Прогресс,
Минеральная,
Чистая, Кучино

17.

РЕШЕНИЯ ДЛЯ ОБЪЕКТОВ МОЭСК
( ПРОДОЛЖЕНИЕ )
Проект
для ПС
ПС 220 кВ
Красногорская
ПС 110 кВ
Черёмушки
Устанавливаемые
устройства
АОПЛ1
АОПЛ2
АОПЛ2
АОПЛ1
АОПЛ2
17
Защищаемые линии
1-я ступень
АВР
ВЛ 110 кВ Герцево – Павшино –
(с функцией
Красногорская с отп.
АОПЛ)
АОПЛ1
ПС 110 кВ
Серпухов
ПС 110 кВ
Клязьма
Противоаварийное
управление
вкл. ШСВ 110 кВ
на ПС Красногорская
КВЛ 110 кВ ТЭЦ-20 – Черёмушки
одностор. откл.
– Южная с отп. I
пит. АТ 220/110
КВЛ 110 кВ ТЭЦ-20 – Черёмушки кВ на ТЭЦ-20
– Южная с отп. II
ВЛ 110 кВ Ока – Серпухов I
ВЛ 110 кВ Ока – Серпухов II
ВЛ 110 кВ Трубино –Клязьма
с отп. I и II
ВЛ 110 кВ Роса – Пушкино –
Клязьма
2-я ступень
ОН на ПС
Черёмушки,
Зюзино, Нагорная
вкл. БСК
ОН на ПС Серпухов,
ПС Пушкино,
наПС
ПСКлязьма,
Пущино ОН наПущино
на
ПС Клязьма,
сигнал о подг. ОН на Тополь
Пушкино, Тополь,
вкл. МГТЭС
Подлипки,
на ПС Пушкино
Н. Подлипки

18.

АОПЛ ПС ОЧАКОВО
Защищаемые линии:
АОПЛ1 –
АОПЛ2 –
18
ВЛ 110 кВ Очаково – Одинцово I
ВЛ 110 кВ Очаково – Одинцово II

19.

АОПЛ ПС ВЕРНАДСКАЯ И ЧЕРЁМУШКИ
Защищаемые линии:
АОПЛ1, АОПЛ2 ПС Семёновская – ВЛ 110 кВ Вернадская – Семёновская I, II
19
АОПЛ1 ПС Черёмушки –
АОПЛ2 ПС Черёмушки –
КЛ 110 кВ ТЭЦ-20 – Черёмушки I, II
КВЛ 110 кВ Южная – Черёмушки с

20.

АОПЛ ПС НЕКРАСОВКА
Защищаемые линии:
20
АОПЛ1 –
ВЛ 110 кВ Красково – Некрасовка I
АОПЛ2 –
ВЛ 110 кВ Красково - Некрасовка II

21.

АОПЛ ПС КРАСНОГОРСКАЯ
Защищаемые линии:
АВР с функцией АОПЛ –
21
ВЛ 110 кВ Герцево – Павшино с отп.

22.

АОПЛ ПС СЕРПУХОВ
Защищаемые линии:
22
АОПЛ1 –
ВЛ 110 кВ Ока – Серпухов I
АОПЛ2 –
ВЛ 110 кВ Ока – Серпухов II

23.

АОПЛ ПС КЛЯЗЬМА
23
Защищаемые линии:
АОПЛ1 –
АОПЛ2 –
АОПЛ3 –
ВЛ 110 кВ Трубино – Клязьма I, II
ВЛ 110 кВ Роса – Пушкино и Пушкино – Клязьма
ВЛ 110 кВ Н. Подлипки – Тополь и Тополь –

24.

РЕАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ АОПЛ
НА ПС ЧЕРЁМУШКИ
24
2 независимых канала связи
ступени не введено
достоверизация измерений тока
сенсорная панель – АРМ
управляющее воздействие 1
(причина – различные собственники)
Не введён САОН на ПС

25.

РЕАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ АОПЛ
НА ПС КРАСНОГОРСКАЯ
2 независимых канала связи
достоверизация измерений тока
25
токовый алгоритм не введён в работ
(причина – различные собственники

26.

РЕАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ АОПЛ
НА ПС ВЕРНАДСКАЯ
2 независимых канала связи
ПРОЕКТ РЕАЛИЗОВАН В ПОЛНОМ ОБЪЁМЕ !
достоверизация измерений тока
26

27.

ИТОГИ И ВЫВОДЫ
Результаты
Проекты по АОПЛ согласованы МОЭСК и МосРДУ
Предложены проектные решения по корректировке схем на перспективу
ОАО «Энера Инжиниринг» выполняет рабочую документацию
Заключения
Устройства для ПС Красногорская,
Черёмушки и Вернадская введены
в работу
Установка АОПЛ требует установки и других устройств ПА
Система АОПЛ охватывает несколько объектов и требует организации
системы связи
Система АОПЛ требует стыковки с существующими и перспективными
устройствами ПА
Необходимо обеспечить взаимодействие системы АОПЛ с диспетчером
Вывод
Надёжность энергоснабжения не должна достигаться посредством ПА.
Необходимые меры – совершенствование и реконструкция электросети
27

28.

НАШИ КООРДИНАТЫ
сайт в интернете:
телефон:
(495) 962-93-01, факс: (495) 963-12-64
e-mail:
адрес:
105318, Россия, г. Москва, Ткацкая ул., д. 1
реквизиты:
ИНН/КПП 7719167509/771901001
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ !
28