Физическое моделирование режима обратной трансформации в сельской электрической сети 10/0,4 кВ

АКТУАЛЬНОСТЬ. В настоящее время существует опасность подачи несанкционированного напряжения в сельских электрических сетях 0,4 кВ, которое посредством обратной трансформации на трансформаторной подстанции может быть подано на сторону 10 кВ. Это может привести к смертельным несчастным случаям среди персонала электросетевых организаций, или сторонних лиц.

ЦЕЛЬ. Исследование режима обратной трансформации в сельской электрической сети 10/0,4 кВ посредством физического моделирования.

МЕТОДЫ. Исследование проводилось на физической модели сельской электрической сети 10/0,4 кВ с применением однофазного трансформатора малой мощности в качестве источника несанкционированного напряжения, который подключался в сеть низкого напряжения на разном удалении от модели трёхфазного трансформатора 10/0,4 кВ. В опытах осуществлялись измерения электрических параметров на сторонах низкого и высокого напряжения модели трансформатора 10/0,4 кВ. Полученные значения, с использованием коэффициентов подобия, пересчитывались для сельской электрической сети 10/0,4 кВ, питающейся от трансформатора 10/0,4 кВ мощностью 250 кВА.

РЕЗУЛЬТАТЫ. Выявлено, что подключение однофазного источника несанкционированного напряжения в сеть 0,4 кВ в зависимости от удаления его от трансформатора 10/0,4 кВ приводит к значениям напряжения на выводе 0,4 кВ трансформатора от 11 В до 81 В (при приближении к началу отходящей от трансформатора линии) на фазе, к которой подключен источник несанкционированного напряжения. На стороне 10 киловольт при этом напряжение изменяется от 234 В до 2579 В. Напряжения двух других фаз на стороне 10 кВ составляют от 66 до 421 В, а на стороне 0,4 кВ – от 4,4 В до 22 В.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Полученные результаты могут использоваться в качестве уставок срабатывания технических средств сигнализации и блокировки обратной трансформации, предотвращающих обратную трансформацию в электрических сетях 10/0,4 кВ.

1. Batra Р.E., Ioannides M.G. Assessment of electric accidents in power industry. Human Factors and Ergonomics in Manufacturing & Service Industries. 2002;12(2):151‑169. https://doi.org/10.1002/hfm.10005.

2. Мюльбаер А.А. Анализ причин несчастных случаев при работах на воздушных линиях электропередачи, находящихся под наведённым напряжением // Новое в российской электроэнергетике. 2017. № 4. С. 71‑77. EDN: YQFURH.

3. Муссонов Г.П., Снопкова Н.Ю. Исследование наведённых напряжений на отключенных воздушных линиях электропередачи с двуцепными опорами // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2015. №7(102). С. 187-194. EDN: UBLOPN.

4. Залесова О.В., Селиванов В.Н. Расчет навёденного напряжения на отключенных линиях электропередачи 110 кВ // Труды Кольского научного центра РАН. 2015. №2(28). С. 87-98. EDN: UYBJYB.

5. Мюльбаер А.А. Особенности расчета наведённого напряжения на отключенной цепи двухцепной воздушной линии электропередачи // Научный вестник Новосибирского государственного технического университета. 2016. №3(64). С. 146-160. EDN: WWTLYV.

6. Залесова О.В. Исследование влияния грозозащитного троса на величину наведённого напряжения на отключенной ВЛ // Труды Кольского научного центра РАН. 2018. Т. 9, №8(17). С. 102108. DOI 10.25702/KSC.2307-5252.2018.9.8.102-108. EDN: MFTEXQ.

7. Виноградов А.В., Хименко А.В., Лансберг А.А. Анализ несчастных случаев в электросетевых компаниях // Агроинженерия. 2024. Т. 26, №2. С. 78-85. DOI 10.26897/2687-1149-20242-78-85. EDN: NSPOBM.

8. Иконников А., Парахин А. Использование передвижных электроустановок обратной трансформации // Электроэнергия. Передача и распределение. S2(29). 2023. C. 28-32. EDN: GRDPPS.

9. Иванов Р.В. Опыт применения в распределительных сетях 6-10 кВ областных филиалов «Россети Московский регион» передвижных электроустановок обратной трансформации 0,4/10(6) кВ // Электроэнергия. Передача и распределение. №1(58). 2020. С. 106-111. EDN: DLNCGF.

10. Рогачева А., Курхули Г., Плотицын В. Опыт внедрения обратной трансформации 0,4/20 кВ с использованием установок резервной генерации // Электроэнергия. Передача и распределение. S1(28). 2023. C. 12-17. EDN: YLSVCF.

11. Толмачев Д., Багаев Д., Александров А. Многофункциональная автономная мобильная установка плавки гололеда на ВЛ на базе передвижной электроустановки обратной трансформации 0,4/10-6 кВ // Электроэнергия. Передача и распределение. S1(28). 2023. C. 28-32. EDN: UONTFF.

12. Попова М.В., Струков А.Н., Малышкин С.А. Резервирование электроэнергии с помощью дизельного генераторного устройства на объектах АПК // Вестник Российского государственного аграрного заочного университета. 2020. №34(39). С. 84-88. EDN: IYOODD.

13. Гусаров В.А., Баранов А.Ю. Автономное электроснабжение сельского жилого дома при использовании источников возобновляемой энергии и ДЭС для резерва // Инновации в сельском хозяйстве. 2019. №1(30). С. 58-66. EDN: ODDOQC.

14. Суслов К.В., Шушпанов И.Н., Воронцов Д.В. Использование возобновляемых источников энергии для питания собственных нужд нефтепровода // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2018. Т. 20, № 1-2. С. 70-79. EDN: XWBLNZ.

15. Воронцов Д.В., Уколова Е.В., Шушпанов И.Н. Виртуальные станции для электроснабжения аварийных задвижек магистральных нефтепроводов // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2016. Т. 20, №9(116). С. 86-94. DOI 10.21285/1814-35202016-9-86-94. EDN: WMWEYF.

16. Шушпанов И.Н., Уколова Е.В. Применение возобновляемых источников электроэнергии для питания собственных нужд нефтегазопроводов // Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. 2016. № 11-12. С. 74-81. EDN: XWVZBH.

17. Глушкова А.И., Долгопол Т.Л., Воробьева Д.Ю. Сравнительный анализ способов повышения надежности электроснабжения угольных шахт Кузбасса // Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2016. №6(118). С. 140-145. EDN: XVKMYJ.

18. Виноградов А.В., Панфилов А.А. Оценка вероятности несанкционированной подачи напряжения в сельских электрических сетях 0,4-10 кВ // Электротехнологии и электрооборудование в АПК. 2024. Т. 71, №2. С. 29-36. DOI 10.22314/2658-4859-2024-71-2-29-36. EDN: TPLJYA.

19. Лансберг А.А., Виноградов А.В. Разработка физической модели сельской электрической сети 0,4 кВ // Техника и оборудование для села. 2024. №8. С. 39-43. DOI: 10.33267/2072-9642-2024-839-43. EDN: YRWLCA.

20. Виноградов А.В., Лансберг А.А., Сорокин Н.С. Характеристика электросетевых компаний по количеству и протяженности линий электропередачи, мощности подстанций // Электротехнологии и электрооборудование в АПК. 2022. Т. 69. № 2 (47). С. 31-41. DOI 10.22314/26584859-2022-69-2-31-41. EDN: AJQSZN.