Современные системы компенсации емкостного тока замыкания на «землю» в распределительных сетях

Основополагающей задачей компаний распределительного электросетевого комплекса является обеспечение надежности электроснабжения потребителей электроэнергии. Надежность электроснабжения зависит от множества факторов, в том числе и от использования в электрических сетях устройств компенсации емкостного тока однофазного замыкания на «землю» (ОЗЗ).

В электросетях ПАО «МРСК Волги» для компенсации емкостных токов ОЗЗ применяются общепринятые устройства в виде системы нейтралеобразующего силового трансформатора, дугогасящего реактора (ступенчатого и плунжерного типа) и системы автоматики и управления, основанные на фазовом принципе работы. Указанные устройства имеют как достоинства, так и недостатки.

С целью совершенствования систем компенсации емкостного тока ОЗЗ и поддержания надежного электроснабжения потребителей в ПАО «МРСК Волги» реализован ряд проектов научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР). В том числе проект по созданию компактного дугогасящего агрегата с улучшенными характеристиками для компенсации емкостных токов ОЗЗ, в котором совмещены в единую конструкцию нейтралеобразующий трансформатор и дугогасящий реактор.



Заявленная цель была достигнута благодаря применению новых решений, используемых при создании агрегата. В рамках работы в ПАО «МРСК Волги» совместно с ООО «НПП Бреслер» (разработчик и изготовитель агрегата) был создан статический дугогасящий агрегат сухого исполнения для компенсации емкостных токов замыкания на «землю» в сетях 6–10 кВ АТДС (агрегат трансформаторный дугогасящий сухой) с быстродействующей системой автоматического регулирования тока компенсации. В отличие от существующих зарубежных плавнорегулируемых дугогасящих реакторов, агрегат выполнен не только в едином корпусе, но и на едином магнитопроводе. Быстродействие и высокая точность настройки обеспечиваются за счет использования системы, основанной на принципе непосредственного измерения собственной частоты контура нулевой последовательности сети с последующим изменением эквивалентной индуктивности путем коммутации батареи конденсаторов.

АТДС успешно прошел высоковольтные и тепловые испытания и введен в опытно-промышленную эксплуатацию на объекте ПАО «МРСК Волги». В рамках опытно-промышленной эксплуатации АТДС проведены исследования переходных процессов при ОЗЗ. В ходе испытаний производилось моделирование различных режимов работы сети, таких как металлическое однофазное замыкание на «землю» и неустойчивое перемежающееся замыкание одной фазы сети на «землю». Результаты испытаний и исследований показали высокую эффективность работы дугогасящего агрегата сухого исполнения для компенсации емкостных токов АТДС с системой автоматического регулирования тока компенсации. Агрегат позволит организовать отечественное производство высокотехнологичных систем подавления токов ОЗЗ в сетях 6–10 кВ, которые будут доступны для массового применения на объектах распределительного электросетевого комплекса за счет меньшей стоимости по сравнению с аналогичным оборудованием.

Разработанный статический дугогасящий агрегат сухого исполнения для компенсации емкостных токов АТДС планируется ПАО «МРСК Волги» к представлению в качестве экспозиционного образца на Международном электроэнергетическом форуме Rugrids-Еlectro 2015 в зоне «Экосистема инноваций», организуемом и проводимом ПАО «Россети» 20–23 октября 2015 года в г. Москве.